Живой организм как среда жизни адаптации к жизни в другом организме конспект
Обновлено: 07.07.2024
Многие виды гетеротрофных организмов в течение всей жизни или части жизненного цикла обитают в других живых существах, тела которых служат для них средой, существенно отличающейся по свойствам от внешней.
Использование одними живыми организмами других в качестве среды обитания – очень древнее и широко распространенное в природе явление. Даже прокариотические организмы (бактерии, актиномицеты и сине-зеленые водоросли) имеют сожителей. Среди бактерий описан род Bdellovibrio, представители которого являются специализированными внутриклеточными паразитами многих других бактерий. Внутриклеточные паразиты и симбионты обнаружены у большого числа одноклеточных эукариотических форм (красных, зеленых и диатомовых водорослей, амеб, радиолярий, инфузорий и др.). Практически нет ни одного вида многоклеточных организмов, не имеющих внутренних обитателей (рис. 56). Чем выше организация хозяев, чем больше степень дифференцированности их тканей и органов, тем более разнообразные условия они могут предоставить своим сожителям. С другой стороны, способность использовать другие организмы как среду обитания хотя и характерна для представителей большинства крупных таксономических групп, но в целом уменьшается с усложнением их организации. Таким образом, паразитов больше всего среди микроорганизмов и относительно примитивных многоклеточных, а подверженность заражению паразитами наиболее высока у позвоночных животных и цветковых растений.
Рис. 56. Наездник, заражающий тлю
Эндопаразиты обитают в специфических условиях внутренней среды хозяина. Это, с одной стороны, дает им целый ряд экологических преимуществ, а с другой – затрудняет осуществление их жизненного цикла по сравнению со свободноживущими видами.
Практически неограниченные пищевые ресурсы служат для паразитов также условием высокого потенциала их размножения, которое обеспечивает им вероятность заражения других хозяев.
Вторым важным экологическим преимуществом для обитателей живых организмов является их защищенность от непосредственного воздействия факторов внешней среды. Внутри хозяина его сожители практически не встречаются с угрозой высыхания, резкими колебаниями температур, значительными изменениями солевого и осмотического режимов и т. п. В особенно стабильных условиях существуют внутренние обитатели гомойотермных животных. Колебания условий внешней среды сказываются на внутренних паразитах и симбионтах лишь опосредованно, через организм хозяев.
Защищенность от внешних врагов, обилие легкоусвояемой пищи, относительная стабильность условий делают ненужной сложную дифференцировку тела, и поэтому многие внутренние паразиты и симбионты характеризуются в эволюции вторичным упрощением строения, вплоть до потери целых систем органов. Так, ленточные черви, всасывающие переваренную хозяином пищу через покровы, отличаются отсутствием пищеварительной системы и редукцией нервной. Галловые клещи, живущие в тканях растений, проводят всю свою жизнь и даже размножаются на стадии эмбриона всего с двумя парами конечностей вместо свойственных всем паукообразным четырех пар.
Выход во внешнюю среду чаще всего чреват для паразитов многими опасностями, поэтому на той стадии жизненного цикла, которую паразиты проводят вне хозяина, у них развиваются различные защитные приспособления, позволяющие пережить этот критический период (толстые и многослойные оболочки яиц гельминтов, цисты кишечных амеб, ооцисты со спорами кокцидий, способность к анабиозу у ряда личинок нематод и т. п.). Если в жизненном цикле паразитов нет стадии выхода во внешнюю среду, как, например, у малярийного плазмодия, то таких защитных приспособлений не обнаруживается.
Основные экологические трудности, с которыми сталкиваются внутренние сожители живых организмов, – это ограниченность жизненного пространства для тканевых и особенно внутриклеточных обитателей, сложности снабжения кислородом, трудность распространения от одной особи хозяев к другим, а также защитные реакции организма хозяина против паразитов.
Живые организмы не только испытывают воздействия со стороны паразитов и симбионтов, но и энергично реагируют на них. Это сопротивление паразитам получило название активного иммунитета. Полноценные, здоровые особи растений и животных часто обладают действенными защитными приспособлениями, не позволяющими проникать в них патогенным организмам. Например, устойчивость хвойных деревьев к нападению стволовых вредителей (жуков-короедов, личинок златок, усачей и пр.) обеспечивается прежде всего выделением смолы, которая содержит соединения, токсические для этих насекомых. Ослабленные деревья теряют сопротивляемость, их заселяют насекомые, поражают грибы и другие потребители живых тканей. У животных защитной реакцией от вторжения посторонних организмов является выработка гуморального иммунитета – образование в крови хозяина специфических белковых веществ, антител, подавляющих паразитов. Выработка иммунитета стимулируется токсинами паразита и часто предохраняет от повторных заражений.
В ряде случаев организм хозяина отвечает на вторжение паразита разрастанием окружающих его тканей, образованием своеобразной капсулы, изолирующей паразита. Такие образования у животных называют зооцецидиями, а у растений – галлами. Иногда такая изоляция приводит к гибели паразита. Например, личинки глист, проникающие под наружный слой мантии ряда пластинчатожаберных моллюсков, окружаются и замуровываются отложениями перламутра — возникает жемчужина. Чаще, однако, защитная роль зооцецидиев ограничивается локализацией причиняемого Mikiola fagi вреда в определенном участке тела хозяина, а сами паразиты используют их как дополнительные защитные образования. Особенно наглядно это выражено в возникновении галлов у растений (рис. 57). Вызывающие их насекомые, клещи, нематоды и другие паразиты выделяют специальные вещества, стимулирующие преобразование тканей или целых органов растения в галлы с камерой внутри, в которой их обитатель надежно защищен от высыхания и врагов и обеспечен пищей.
Рис. 57. Разрезанный галл на листе бука с личинкой мушки-галлицы Mikiola fagi
Ограниченность жизненного пространства особенно сказывается на размерах и форме внутриклеточных паразитов и симбионтов. Так, грегарины, живущие в полости кишечника, – это крупные споровики со сложно расчлененной клеткой, тогда как кокцидии или малярийные плазмодии, являющиеся внутриклеточными паразитами, отличаются очень мелкими размерами и упрощенным внешним строением.
Недостаток кислорода в тканях и особенно в желудочно-кишечном тракте организмов-хозяев приводит к тому, что у многоклеточных обитателей внутриорганизменной среды вырабатывается преимущественно анаэробный тип обмена. Необходимая для работы клеток энергия высвобождается не за счет дыхания, а за счет разных видов брожения. У человеческой аскариды утрачены все ферменты дыхательного цикла, и кислород действует на червей как яд, что используется в медицинской практике. Однако целый ряд паразитов не утрачивает полностью способности к дыханию и может переключаться с анаэробного типа обмена на аэробный, например жгутиковые Trichomonas, эхинококк и др.
Среда обитания паразитов ограничена как во времени (жизнью хозяина), так и в пространстве. Поэтому основные адаптации направлены на возможность распространения в этой среде, передачи от одного хозяина к другому. Главнейшие приспособления к этому – повышенная способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование переносчиков и промежуточных хозяев.
Подавляющее большинство яиц и зародышей паразитов гибнет, не попав в очередного хозяина или не выдержав воздействия различных факторов внешней среды. Только чрезвычайная плодовитость увеличивает шансы на выживание и завершение жизненного цикла хотя бы немногих потомков, поддерживая существование вида.
Приспособления к умножению потомства проявляются у ряда паразитов также в виде партеногенеза, полиэмбрионии (клетки одного делящегося яйца дают начало множеству зародышей), бесполого размножения (почкование у пузырчатых стадий ленточных червей). Это приводит к чередованию поколений – полового и партеногенетического или полового и бесполых.
У многих паразитов чередование поколений сочетается со сменой двух или более хозяев, так что одно поколение существует в одном хозяине, а другое – в другом. Партеногенетическое или бесполое размножение в промежуточном хозяине увеличивает шансы паразита на попадание в окончательного хозяина и завершение жизненного цикла. Многообразие и сложность жизненных циклов паразитов выработались как приспособление для передачи от одной особи хозяина к другой для распространения.
В ряде случаев паразиты сами становятся средой обитания других видов – возникает явление гиперпаразитизма. Двух– или даже трех– и четырехступенчатый паразитизм не так редок в природе. Например, многоядерные опалины, живущие в амфибиях, сами бывают иногда на 100 % заражены амебами, размножающимися внутри их клеток. В свою очередь, амебы, паразитирующие на опалинах, могут быть поражены грибком из рода Sphaerita. Много сверхпаразитов в классе насекомых. Например, для паразита капустной белянки наездника Apanteles glomeratus известно более 20 видов вторичных паразитов из перепончатокрылых.
В разных частях тела многоклеточного организма условия неоднородны. Хозяин выступает для своих обитателей как многообразная среда. Его паразиты и сожители приспособились к жизни в определенных органах и тканях, они приурочены к определенному возрастному и физиологическому состоянию хозяина. Например, в Сибири в лиственницах тонкоусый еловый усач заселяет преимущественно прикомлевую часть до высоты примерно 1 м, лиственничная златка осваивает ствол выше, до 4–5 м, продолговатый короед распространяется по всей его средней части, а вершину и ветви заселяют короед-гравер и заболонник Моравица. В пищеварительном тракте кролика одновременно могут паразитировать несколько видов кокцидий, каждый из которых локализуется в определенных частях кишечника: Eimeria media – в начальном отделе тонкой кишки, Е. irresidua – в средней, а Е. magnа – в последней ее петле, Е. piriformis – преимущественно в слепой кишке и т. д.
Фауна паразитов изменяется с возрастом хозяина. Увеличение его размеров, исчезновение личиночных органов и появление новых, смена сред обитания, метаморфоз, линьки – все это отражается на заселенности хозяина паразитами и симбионтами.
Большой круг паразитов обитает не внутри, а на поверхности тела хозяина. Последний в этом случае выступает лишь как часть внешней среды паразита, снабжая его пищей, предоставляя убежище, трансформируя микроклимат. Связь эктопаразита с хозяином может быть постоянной или временной. Для постоянных или длительно связанных с хозяином эктопаразитов одна из основных жизненно важных экологических задач – удержаться на теле хозяина. В связи с этим типичные эктопаразиты обычно характеризуются наличием мощных органов прикрепления – присосок, крючьев, коготков и т. п., которые независимыми путями развиваются у самых разных по происхождению видов.
Таким образом, паразиты, как и свободноживущие виды, обладают сложной системой приспособлений к своей среде обитания. Их строение и организация отражают специфику этой среды. У представителей разных групп, ведущих паразитический образ жизни, часто развиваются сходные типы приспособлений.
§ 13. Живой организм как среда обитания. Адаптации к жизни в другом организме — паразитизм
Характерные особенности организма как среды обитания
Относительное постоянство внутренней среды одного организма — хозяина — дает возможность использовать его тело другим организмом — сожителем — в качестве среды жизни. Хозяин — организм, являющийся средой жизни для других организмов. Сожитель — организм, поселяющийся на поверхности или внутри тела другого организма. Сожитель может быть для хозяина нейтральным (мальки рыб в кишечной полости морских кишечнополостных животных). Он может приносить ему пользу, снабжая питательными веществами (азотфиксирующие клубеньковые бактерии и бобовые растения). Но он может причинять хозяину вред, используя его питательные вещества (аскарида человеческая и человек).
Сожителей больше всего среди микроорганизмов (все вирусы, некоторые представители бактерий и грибов), протистов (амеба дизентерийная, трихомонада) и многоклеточных организмов, имеющих упрощенное строение (плоские и круглые черви, некоторые насекомые).
Попав во внутреннюю среду хозяина, паразит получает ряд преимуществ:
1) обилие легкодоступной для усвоения пищи, не требующей перестройки процессов пищеварения. Например, клеточный сок растений, кровь животных, содержимое их пищеварительного тракта, уже подвергнутое ферментативной обработке;
2) защищенность от непосредственного воздействия абиотических и биотических факторов внешней среды. Все взаимодействия со сложными и изменяющимися окружающими условиями и врагами берет на себя организм хозяина;
3) относительная стабильность условий существования. Внутренняя среда организма по ряду физико-химических факторов имеет высокую степень постоянства.
В то же время организм как среда жизни создает для паразитов некоторые экологические трудности:
1) ограниченность среды во времени и пространстве;
2) трудность распространения от одной особи хозяина к другой;
3) сложности в обеспечении кислородом;
4) защитные реакции организма хозяина.
Как преимущества, так и экологические трудности жизни в другом организме явились причиной формирования у паразитов разнообразных адаптаций. Они позволяют им эффективно размножаться и процветать, живя в другом организме.
воспитывающая: содействовать формированию гигиенических навыков у учащихся и их экологическому воспитанию.
развивающая: создать условия для формирования навыков самостоятельной работы с учебником, умений выделять главное в полученной информации.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы урока: эвристическая беседа, проблемный метод.
Форма учебной работы: парная.
1. Организационный этап.
Подготовка учащихся к работе, организация внимания.
2. Этап подготовки к активному и сознательному усвоению учебного материала.
2.1.Подготовка к активной деятельности.
- Добрый день. Присаживайтесь. Я вас слушаю.
- У меня болит живот. Кушаю много, а есть все хочется и хочется. Что со мной, не могу понять?
- О, это мы сейчас быстро определим с помощью вот этой ультразвуковой аппаратуры. Расстегните рубашку и ложитесь на кушетку.
Мы обжоры - солитеры,
Эх! Пусть же твой живот болит.
Ноги ты протянешь скоро,
Ах! А мы живем как короли.
Припев: Ой, лю-ли, ой лю-ли,
Ах! Мы живем как короли.
(Припев повторяется два раза).
Говорят, мы паразиты,
Эх! Нам кишка – уютный дом.
Твой обед мы переварим,
Ух! И размножимся потом.
Припев: Плим-плим-плим, бом-бом-бом,
Эх! И размножимся потом.
(Припев повторяется два раза).
Учитель: Запишите число и тему урока себе в тетрадь.
2.2. Целеполагание. Учащиеся ставят цели, исходя из названия темы урока, и знакомятся с планом урока, записанным на доске.
1. Паразитизм.
1. Экто- и эндопаразиты.
2. Особенности экологических условий внутренней среды хозяина.
3. Адаптация к жизни в другом организме – к паразитизму.
Учитель корректирует, если есть необходимость, сформулированные учащимися цели.
3.Этап усвоения новых знаний.
Учитель: Использование одними живыми организмами других в качестве среды обитания – очень древнее и широко распространенное в природе явление.
Английский писатель Джонатан Свифт писал:
Под микроскопом он открыл, что на блохе
Живет блоху кусающая блошка;
На блошке той – блошинка-крошка,
В блошинку же зуб сердито
Вонзает блошиночка… и так ad infinitum (до бесконечности).
Учитель: О каких взаимоотношениях между организмами идет речь в этом стихотворении?
Учащиеся: Такие отношения между организмами называются паразитизмом.
Так кто же, паразит или хозяин является средой обитания?
Учащиеся: Средой обитания является хозяин паразита.
Учитель: Паразитизм известен у всех групп живых существ – от бактерий и вирусов до высших растений и многоклеточных животных. Паразитизм может носить либо временный характер, когда паразиты нападают лишь для питания (иксодовые клещи), либо стационарный, при котором паразит проводит на хозяине большую часть жизни (головная вошь, солитеры).
(Каждой паре учащихся предлагается рабочая карта с заданиями,
правильные ответы проверяем, используя кодоскоп).
Учитель: Вряд ли найдутся организмы, которые благосклонно бы относились к нахлебникам, но ученые считают, что в природе нет таких видов живых существ, на которых не поселяются или не могут поселиться паразиты. Значит, любой организм, который является для паразитов средой обитания, обладает характерными условиями для их жизни. Давайте попытаемся разобраться в этом вопросе. Продолжаем работать с рабочей картой урока, выполняем задание №2.
(Правильные ответы проверяем, используя кодоскоп).
*Зарядка для глаз.
Учитель: Чтобы выжить паразиты выработали многочисленные приспособления к паразитированию.
1) Какие приспособления к паразитизму есть у плоских червей?
Учащиеся: Присоски, крючки, упрощение организации и процессов жизнедеятельности, высокая плодовитость, смена хозяев, гермафродитизм.
2) Какой вред приносит цепень человеку?
Учащиеся: Паразиты отравляют организм хозяина своими токсинами.
Учитель: Вспомните, ребята сценку, с которой начинался наш урок. Врач своему пациенту советует изучить тему урока, но любая теория должна сочетаться с практикой. Конечно, сейчас медицина успешно справляется с гельминтозами, но ведь лучше предупредить, чем лечить.
Как можно уберечь свой организм от заражения глистами?
Учащиеся: Мыть руки с мылом перед едой; тщательно мыть овощи и фрукты; пить кипяченую воду; употреблять в пищу прожаренное и проваренное мясо, и рыбу; зашищать пищевые продукты и посуду от переносчиков яиц паразитов – тараканов и мух.
4. Этап проверки понимания и закрепления учащимися нового материала.
4.1. Выводы по теме: (продолжи предложения)
1. Средой обитания любого паразита является…(другой организм - хозяин).
2. Эктопаразиты отличаются от эндопаразитов тем, что…(эктопаразиты – живут на поверхности тела, а эндопаразиты – внутри тела хозяина).
3. Живой организм как среда обитания имеет следующие преимущества для жизни паразита…(постоянная обеспеченность пищей, защищенность от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды).
4. Для жизни в другом организме у паразитов выработались следующие адаптации….(присоски, крючки, упрощение организации и процессов жизнедеятельности, высокая плодовитость, смена хозяев, гермафродитизм.)
4.2. Реши проблему:
1). Какова роль паразитизма в экосистемах?
2).* Почему многие паразиты рыб предпочитают селиться в жабрах? (В жабрах кровеносные сосуды располагаются очень близко к поверхности. Это облегчает доступ к ним паразитов. Постоянное омывание жабр новыми порциями воды облегчает дыхание и питание паразитов).
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Сидоренкова Юлия Васильевна,
Цель: обобщить и углубить знания о средах обитания живых организмов; сформировать представление об организменной среде обитания, ее обитателях и особенностях жизненных условий.
А. углубить и расширить знания о средах обитания живых организмов;
Б. раскрыть особенности организменной среды обитания и черты приспособленности организмов к условиям обитания в других организмах
Структура урока
Актуализация опорных знаний
Проверка знаний, умений, навыков
Изучение нового материала
Собственно конспект
1. Организация класса
Приветствие учителя и учащихся, проверка готовности учащихся к уроку.
2. Актуализация знаний
Давайте вспомним, какую тему мы проходили на прошлом занятии? Почва как среда обитания.
Какие среды обитания вы знаете? (слайд 3)
Посмотрите на слайд и определите, какие среды обитания занимают эти животные?
Как мы уже говорили на предыдущих занятиях, для каждой среды существуют определенные условия, которые ее характеризуют. Давайте их повторим. Что характерно для наземно-воздушной среды? Водной? Почвенной? (слайд 4-7)
3. Проверка ЗУН
Очень хорошо. После того, как мы вспомнили эти важные вопросы, вам нужно заполнить данную таблицу.
Среда жизни
Характеристика условий обитания
Примеры приспособленности организмов к обитанию в данной среде
4. Изучение нового материала
Наверное у каждого из вас есть домашние питомцы: кошки, собаки. Тогда вам знакомы и такие обитатели, как блохи. А еще я назову вам таких неприятных существ как вши, глисты (слайд 8) Где они обитают? В организме животных, человека.
Правильно, сегодня мы изучим еще одну среду обитания: организменную. Записывают тему.
Что вам известно об этой среде обитания? Что хотели бы узнать? Давайте сформулируем вопросы, на которые мы должны найти ответ.
1. Особенности организменной сред обитания.
2. Обитатели.
3. Приспособленность организмов в данной среде.
Организменная среда обитания – среда, образуемая самими живыми организмами, в которых обитают другие организмы. Средой жизни является тело живого организма.
Каковы же особенности данной среды обитания ?
1.Относительно постоянные условия для существования: температура, влажность, содержание минеральных и органических веществ.
2. Обилие пищи.
3. Защита от внешних врагов.
4. Защищённость от неблагоприятных внешних факторов.
5. Активное сопротивление организма хозяина.
Рассмотрим следующие пункты плана: обитатели организменной среды и их приспособления к жизни в данной среде (слайд14-15)
Первая группа обитателей живых организмов питаются за счет них и наносят явный вред. Их называют паразитами. Запишите: паразиты — организмы, питающиеся другими организмами и использующие свои жертвы как среду обитания, но при этом не убивающие жертву (хозяина).
Паразиты - растения и животные.
Паразиты - животные бывают внутренние (острица, аскарида, трихинелла, ленточные черви) и внешние ( вошь, клоп, клещ, комар, блоха).
Приспособления паразитов - животных:
А) Органы прикрепления к телу хозяина: присоски, крючки
Б) Изменяется и упрощается форма тела
В) Высокая плодовитость
Г) Отсутствуют органы передвижения и органы чувств
Повилика, заразиха, раффлезия
Приспособления: присоски, меньшее развитие органов, большое количество семян.
5. Первичное закрепление новых знаний и рефлексия
Что мы изучили сегодня?
Как называют организмы, обитающие в другом организме?
Какие группы паразитов вы знаете? Какие типы паразитов животных вы знаете? Приведите примеры эндопаразитов. Какие приспособления для жизни в организменной среде вы знаете?
Среда жизни
Характеристика условий обитания
Примеры приспособленности организмов к обитанию в данной среде
Б. Самооценка
Поставьте себе оценку за проделанную работу.
6. Домашнее задание
Приложения: карточки для проверки домашнего задания
Характеристика сред обитания
Характеристика условий обитания
Приспособленности организмов к обитанию в данной среде
ПРИЛОЖЕНИЕ 2: Дополнительный материал к уроку
Организмы-паразиты растения
Заразиха . Многолетний корневой паразит, не имеет собственной корневой системы. Присасываясь к корню растения-хозяина, питается его соком, что значительно снижается урожайность растения-хозяина.
Раффлезия. Она живёт внутри корней и питается за счет организма-хозяина (корня лианы). Аромат цветка напоминает смесь запахов тухлых яиц и тухлой рыбы, что привлекает навозных мух, которые ее опыляют.
Повилика — однолетнее растение-паразит. Она имеет тонкие желтоватые вьющиеся стебли с присосками, выполняющими роль корней. Листья редуцированы до мелких чешуек. Обвивая своими стеблями другие растения, повилика высасывает из них питательные вещества и воду, истощая растение-хозяина и приводя его к гибели.
Мы изучали растения-паразиты. К ним относятся:
Приспособления к паразитическому образу жизни: __________________________________
Паразиты животные
Мы познакомились с организмами - паразитами животными. В ходе работы выяснили, что животных паразитов можно разделить на … группы.
Приспособления к паразитическому образу жизни: __________________________________
Читайте также: