Технологическая карта по дисциплине “Экология животных

Технологическая карта по дисциплине “Экология животных”
Кафедра: зоологии и методики обучения биологии
Специальности: 020801 Экология
Дисциплина: Экология животных
Количество кредитов (по учебному плану):
Статус дисциплины (по учебному плану): ОПД.Ф.08
Семестр: 3
Лекции: 20 часов
Практические занятия: 20 часов
Самостоятельная работа: 40 часов
Преподаватель: д.б.н., доцент Филиппов Борис Юрьевич
Балльная структура оценки
Неделя
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10
Лекции
минимум
1 1
1 1 1 1 1 1 1 1
максимум
2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
Лабораторные
минимум
1 1
1 1 1 1 1 1 1 1
работы
максимум
2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
Защита ЛБ
минимум
0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
максимум
3 3
3 3 3 3 3 3 3 3
минимум
максимум
среднее
Экзамен от 10 до 20 баллов
Дополнительно
Письменный ответ на вопрос (миниреферат)
Контрольная работа
Реферат
10
20
10
20
0
30
20
70
40
на
всё
10
Аттестация
условная оценка 3
условная оценка 4
условная оценка 5
От
60
75
85
До
74
84
100
Цель изучения дисциплины: ознакомление с ролью абиотических факторов в жизни
животных, закономерностями их воздействия на организм и основными адаптациями к
ним.
1.
2.
3.
4.
5.
Основные задачи изучения дисциплины:
ознакомить студентов с ролью абиотических факторов в поведении,
формообразовании, географическом распространении животных;
дать представление о совокупном действии абиотических и биотических факторов на
организм животных;
раскрыть основные морфофизиологические и популяционные механизмы адаптации
животных к факторам внешней среды;
ознакомить с основами экологии животных, ролью экологических факторов в их
эволюции, со значением животных в биосфере;
объяснить роль нервной системы и высшей нервной деятельности во взаимодействии
животных со средой;
6. объяснить явление экологической пластичности через
возрастные, половые,
социальные, видовые особенности;
7. привить навыки натуралистической работы и природоохранной деятельности;
8. обеспечить развитие биологической культуры;
9. способствовать формированию научного мировоззрения.
Требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения
дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
основы экологии животных, роль экологических факторов в их эволюции;
механизмы воздействия факторов среды на организм и пределы его
устойчивости, пути адаптации к воздействиям среды;
важнейшие адаптивные ритмы животных и физиолого-экологические
механизмы их формирования;
основные среды жизни на Земле и адаптации животных к жизни в этих средах;
пределы толерантности организмов;
значение животных в биосфере.
Овладев курсом, студент должен уметь:
работать с научной литературой по экологии животных;
владеть основными терминами и понятиями экологии животных и грамотно
применять их на практике
владеть методами изучения экологии животных.
Дисциплина “Экология животных”, базируясь на изучении разнообразия животных
в курсе “Основы зоологии”, представляет основу для изучения материала в курсе
“Экология популяций и сообществ” и “Экологическая физиология животных”.
Обязательный минимум содержания дисциплины
Основные понятия и определения. Акклиматизация, акклимация, толерантность,
эврибионты, стенобионты, эвритопные, стенотопные, норма реакции, обмен веществ,
менотаксис, астротаксис, стенофотные, эврифотные виды, фотопериодизм, эуфотическая,
дисфотическая, афотическая зоны, таксис, тропизм онтогенез, абиотические и
биотические факторы, сигнальный фактор, ограничивающий фактор, оптимум, пессимум,
минимум, максимум, лимитирующий фактор, гомойотермные, пойкилотермные и
гетеротермные животные, сумма эффективных температур, пороговая температура,
термогигрограмма, гигропреферендум, гигрофилы, мезофилы, ксерофилы,
стеногигробионты, эвригигробионты, климаграмма, гидротермический коэффициент,
магнитные бури, адаптивные ритмы, дневные, ночные, сумеречные, полифазные, афазные,
циркадный ритм, анабиоз, гипобиоз, сон, олигопауза, диапауза, суперпауза, эстральный
цикл, сизигийный и квадратурный приливы, бентос, пелагос, планктон, нектон, нейстон,
плейстон, гидробионты, реофилы, стагнофилы, фильтрация, седиментация,
стеногаллинность, эстуарий, профундаль, батиаль, пелагиаль, бенталь, литораль, абиссаль,
нано-, микро-, мезо-, макро-, мегафауна, гобионты, геофилы, геоксены, экзопаразит,
эндопаразит, факультативный и облигатный паразит, дефинитивный, промежуточный и
резервуарный хозяин, биогельминт, геогельминт, зоофаги, фитофаги, сапрофаги,
энтомофаги, ризофаги, ксилофаги, филофаги, антофаги, карпофаги, минирование, галлы,
мицетофаги, паллинофагия, антофилия, копрофагия, некрофагия, полифагия, олигофагия,
монофагия, пантофагия, афагия, экологическая группа, жизненная форма, габитус.
Рекомендуемая литература
Основная:
Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. М.: Просвещение, 1988. 272 с.
Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. М.: Дрофа, 2004. 416 с.
Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 1997. 512 с.
Наумов Н.П. Экология животных. М.: Высшая школа, 1963. 618 с.
Кашкаров Д.Н. Основы экологии животных. М.: , 1944
К практическим занятиям:
Зеликман А.Л. Малый практикум по зоологии беспозвоночных. М.: Просвещение, 1965.
Дополнительная:
Чернышев В.Б. Экология насекомых. М.: Изд-во МГУ, 1996. 304 с.
Андрианова Н.С. Экология насекомых. М.: Изд-во МГУ, 1970. 157 с.
Чернова Н.М. Лабораторный практикум по экологии. М.: Просвещение, 1986. 96 с.
Кеннеди К. Экологическая паразитология. М.: Мир, 1978.
Гинецинская Т.А., Добровольский А.А. Частная паразитология. Т. 1, 2. М.: Высшая школа,
1978. 292 с.
Макфедьен Э. Экология животных. М.: Мир, 1965. 375 с.
Лекции
№
п/п
Содержание
1.
Введение.
Предмет
и
задачи
экологии
животных.
Экологическ
ие факторы.
2.
Свет
как
экологическ
ий фактор.
3.
Температура
как
экологическ
ий фактор
4.
Влажность и
атмосферные
осадки,
их
влияние на
животных.
Атмосферное
давление.
Гравитация.
Электромагн
итное
излучение.
5.
Адаптивные
ритмы.
Суточные
ритмы
у
животных.
Сезонные и
другие
ритмы
у
животных.
Минимум
баллов
о
1
Определение экологии как комплексной науки
взаимоотношениях организма с окружающей средой.
Классификация экологических наук. История экологии
животных. Организм как открытая система. Обмен веществ
между средой и организмом. Условия жизни на земле.
Классификация экологических факторов. Природные и
антропогенные факторы. Биотические и абиотические
факторы. Деление факторов на ресурсы и условия.
Количественная оценка экологических факторов. Закон
оптимума
как
основа
выживания
организмов.
Толерантность. Границы толерантности и многообразие
видов. Изменение толерантности и положения оптимума в
онтогенезе и по сезонам года. Явление акклимации.
Эврибионтные и стенобионтные виды. Совместное
действие факторов. Закон ограничивающего фактора.
Экологические функции света: источник энергии и
носитель информации. Свет в водной и наземно-воздушной
среде. Зоны океана по отношению к свету: эуфотическая,
дисфотическая, афотическая. Спектральный состав света.
Свет как носитель информации: ориентация в пространстве,
способ добычи и привлечения внимания, сигнальный
фактор. Значение интенсивности, длины волны, плоскости
поляризации света для ориентации животных. Менотаксис,
астротаксис. Экологические группы животных по
отношению к свету. Экологические стратегии животных по
отношению к свету: подчинение, сопротивление, избегание.
Температурные режимы на Земле. Пределы температур при
которых возможно активное существование организмов.
Температура тела. Гомойотермные, пойкилотермные и
гетеротермные животные. Влияние температуры на
развитие, морфологию, поведение пойкилотермных и
гомойотермных животных.
Составляющие водного баланса организма: поступление,
удержание, расход воды. Механизмы поддержания водного
баланса организма: морфологические, физиологические,
эколого-поведенческие. Совместное действие влажности и
температуры
на
организмы.
Термогигрограммы.
Гигропреферендум.
Классификация
животных
по
отношению к влажности. Непосредственное и косвенное
влияние
осадков.
Климаграмма.
Гидротермический
коэффициент.
Прямое и косвенное воздействие на животных. Ветер, его
влияние на миграции и расселения животных и
распространение запахов. Ионизация воздуха и градиент
потенциала. Геомагнитное поле Земли: воздействие на
животных и Человека.
Биологические и адаптивные ритмы. Адаптивные ритмы
как ответная реакция организмов на циклически
повторяющиеся
изменения
окружающей
среды.
Распространенность среди животных. Классификация
животных по ритму суточной активности: дневные, ночные,
сумеречные,
полифазные,
афазные.
Примеры
и
экологический смысл. Экзогенный и эндогенный суточный
ритм.
Механизм
формирования
и
регуляции.
Экологическое значение циркадного ритма. Встречаемость
суточного ритма среди различных экологических групп
животных. Чувствительность к суточному ритму у
Максимум
баллов
2
1
2
1
2
1
2
1
2
животных тропиков и высоких широт. Проявление через
Приливноциклы
размножения, характер роста и миграции.
отливный и
Физиологические
механизмы
перенесения
лунный
неблагоприятных условий. Анабиоз и гипобиоз. Формы
циклы.
гипобиоза: сон, олигопауза, диапауза, суперпауза.
6.
Основные
среды жизни.
Вода.
7.
Почва
как
среда
обитания.
8.
Организм
как
среда
обитания.
9.
Пищевые
режимы
и
пищевая
специализац
ия.
10.
Жизненные
формы.
ИТОГО
Цирканный ритм: доказательства существования и экологоэволюционное значение. Характеристика приливов по
высоте. Адаптации литоральных видов к обитанию в
приливно-отливной зоне. Сигнальное значение лунного
цикла.
Понятие среды обитания. Разнообразие сред жизни на
земле. Распространенность водной среды на Земле.
Специфика водной среды обитания и адаптации
гидробионтов. Основные экологические зоны океана и
пресных водоемов. Адаптации планктонных, нектонных и
бентосных
форм.
Экологическая
специализация
литоральных и глубоководных обитателей. Адаптации к
кислородному и температурному режиму в водоемах. Эврии стеногалинность. Реофилы и стагнофилы. Гидробионтыфильтраторы, их экологическая роль в водоемах.
Специфика условий. Плотность жизни в почвах.
Разнообразие почвенных обитателей. Классификация
педобионтов. Почва как биокостное вещество. Роль почвы в
эволюции наземного образа жизни членистоногих. Труды
М.С. Гилярова.
Степень развития эндобиоза в природе. Его роль в
эволюции живых организмов. Классификация паразитов: 1.
по
месту
паразитирования:
экзо-,
эндопаразиты
(внутриклеточные, тканевые, полостные); 2. по времени
паразитирования: факультативные и облигатные. Основные
экологические
адаптации
внутренних
паразитов.
Биогельминты и геогельминты. Особенности жизненных
циклов эндопаразитов и классификация хозяев паразита
(дефинитивный,
промежуточный,
резервуарный).
Экологическая
специфика
наружного
паразитизма.
Симбионты. Становление паразитизма и пути эволюции
паразитов.
Экологические группы животных по способу питания:
зоофаги, фитофаги, сапрофаги. Хищники и паразиты.
Группы хищников по объекту охоты (рыбоядные,
энтомофаги) и способу добычи (преследователи, засадники,
парализаторы). Экологические группы фитофагов по
характеру органов, поедаемых животными, характеру
повреждений и систематическому положению. Сапрофаги
по способу питания и предпочитаемой пище. Варианты
пищевой специализации по спектру потребляемой пищи:
полифагия, олигофагия, монофагия, пантофагия, афагия.
Варианты существования непитающихся животных.
Сочетание различных вариантов пищевых режимов и
пищевой специализации у разных видов, особей одного
вида и в течение онтогенеза.
Проблемы
экологических
классификаций.
Множественность экологических классификаций и их
критерии. Примеры. Выделение жизненных форм
организмов как пример экологической классификации.
Экологическая роль конвергентного сходства. Адаптивная
морфология
видов.
Разнообразие
классификаций
жизненных форм животных.
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
10
20
Лабораторные работы
№
Л/Б
1
2
3
4
5
6
№
неде
ли
Тема
Содержание лабораторной работы
Закономерности
действия факторов
среды на животных
История
экологии
животных.
Взаимосвязь экологии и эволюции.
Классификация
экологических
факторов. Примеры животных с
разной экологической валентностью
и
положением
экологического
оптимума.
Соотношение
стенобионтных и эвритопных видов.
Примеры. Экологический смысл
этолого-климатических адаптаций и
действия сигнальных факторов
Экологические
функции
света.
Ориентация пчел и птиц. Примеры
животных с различной суточной
активностью.
Адаптации
и
экологический
смысл
приспособлений
животных
к
активности в разное время суток.
Свет как сигнальный фактор.
Влияние
освещенности
на
плодовитость
мух
Drosophila
melanogaster.
Температура как экологический
фактор.
Пойкилотермные
и
гомойотермные животные. Влияние
различных температурных режимов
на рост и развитие Drosophila
melanogaster. Влияние плотности
популяции
родителей
на
численность
мух
дочернего
поколения у Drosophila melanogaster.
Влияние температуры на развитие
пойкилотермных и гомойотермных
животных.
Понятие
суммы
эффективных
температур.
Приспособления к перенесению
неблагоприятных
температур
у
пойкилотермных
животных.
Влияние температуры на развитие и
строение гомойотермных животных.
Механизмы
терморегуляции
у
гомойотермных животных.
Понятие
таксиса
и
кинеза.
Классификация
таксисов
у
животных. Экологический смысл
таксисов. Геотаксис, хемотаксис,
трофотаксис у инфузории-туфельки
(Paramecia caudatum).
Специфика водной среды обитания и
адаптации гидробионтов. Основные
экологические зоны океана и
пресных
водоемов.
Адаптации
планктонных, нектонных, бентосных
и нейстонных форм. Экологическая
специализация
литоральных
и
глубоководных
обитателей.
Адаптации к кислородному и
Свет как
экологический
фактор
Оценка
влияния
условий среды на
выживаемость
и
плодовитость
Drosophila
melanogaster.
Температура
как
экологический
фактор
Таксисы
простейших
Вода как
обитания
у
среда
Литера
тура
Минимум
баллов
Максим
ум
баллов
1, 2, 3
1
4
1, 2, 3
1
4
1, 3
1
4
1, 2, 3
1
4
1
1
4
1, 2, 5
1
4
7
8
9
Почва как
обитания
среда
Организм как среда
обитания.
Приспособления к
паразитизму
Адаптивные ритмы
температурному режиму в водоемах.
Эври- и стеногалинность. Реофилы и
стагнофилы.
Гидробионтыфильтраторы, их экологическая роль
в водоемах. Строение домиков
ручейников в зависимости от их
распределения по водоемам с разной
скоростью течения. Экологические
группы пресноводных животных.
Экологическая
специализация
литоральных видов моллюсков.
Приспособления
водных
и
околоводных птиц к среде обитания.
Почва
как
среда
обитания.
Специфика условий. Плотность
жизни в почвах. Разнообразие
почвенных обитателей. Группы
почвенной фауны. Роль почвы в
эволюции наземного образа жизни
членистоногих. Ознакомление с
условиями обитания в почве и с
методами сбора представителей
разных размерных групп почвенной
фауны.
Размерные
группы
почвообитающих животных. Черты
приспособления к роющему образу
жизни и питанию в почве на примере
дождевого червя. Конвергентное
сходство у представителей разных
систематических групп почвенных
животных. Черты приспособления к
роющему образу жизни и питанию в
почве на примере дождевого червя.
Конвергентное
сходство
у
представителей
разных
систематических групп почвенных
животных.
Живые
организмы
как
среда
обитания. Основные экологические
адаптации внутренних паразитов.
Экологическая
специфика
наружного паразитизма. Симбионты.
Экологические группы паразитов.
Сравнение
строения
близкородственных
свободноживущего
и
паразитического вида простейших.
Конвергентное сходство грегарины и
ленточного червя. Особенности
жизненного цикла простейшего
паразита дождевых червей.
Ритмы внешней среды и их
причины.
Понятие
адаптивных
ритмов. Циркадные (околосуточные)
ритмы.
Биологические
часы,
свидетельства
их
присутсвия.
Цирканные
(сезонные)
ритмы.
Фотопериодическая
реакция.
Приливно-отливные
(лунные)
циклы. Множественное сочетание
адаптивных ритмов у литоральных
видов.
Совместное
действие
факторов внешней среды. Закон
1, 2
1
4
1, 2, 6
1
4
1, 2, 3
1
4
10
Жизненные формы
животных
минимума. Биологический смысл
эстрального цикла и вариант его
преодоления в ходе искусственного
отбора.
Экологические
классификации
животных.
Множественность
экологических классификаций и их
критерии. Примеры. Выделение
жизненных форм животных как
пример
экологической
классификации. Экологическая роль
конвергентного
сходства.
Адаптивная морфология видов.
Разнообразие
классификаций
жизненных
форм
животных.
Жизненные формы саранчовых,
чешуекрылых,
жужелиц
и
коллембол.
ИТОГО
1, 2, 6
1
4
10
40
Литература
Основная:
1. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. М.: Просвещение, 1988. 272 с.
2. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. М.: Дрова, 2004. 416 с.
3. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 1997. 512 с.
4. Наумов Н.П. Экология животных. М.: Высшая школа, 1963. 618 с.
5. Кашкаров Д.Н. Основы экологии животных. М.: , 1944
6. Зеликман А.Л. Малый практикум по зоологии беспозвоночных. М.: Просвещение,
1965.
Защита лабораторной работы
Номер Номер
Требования к оформлению работы, задачи
Минимум Максимум
ЛБ
недели
(вопросы, упражнения) для самоаттестации
баллов
баллов
Оформление работы в тетради, беседа по
1
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
2
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
3
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
4
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
5
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
6
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
7
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
8
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
9
результатам работы
0
3
Оформление работы в тетради, беседа по
10
результатам работы
0
3
ИТОГО
0
30
Составитель
Утверждено на заседании кафедры
Зав кафедрой зоологии и МОБ
Б.Ю. Филиппов
протокол № 10
Б.Ю. Филиппов