Конспект урока на тему "Лишайники" (7 класс биология)

Урок биологии 7 класс  Учитель биологии г.о.Рошаль МОБУ Лицей Крюкова М.А. Тема: Лишайники Цель   урока:  сформировать   представление   о   лишайниках   как   об   особых симбиотических группах организмов. Задачи:  1. Расширить понятие симбиоза на примере лишайников 2. Рассмотреть   биологию   лишайников   и   вклад   каждого   компонента   в жизнедеятельность организма. 3. Ввести понятие лихеноиндикации. 4. Рассмотреть значение лишайников в природе. 5. Изучить использование лишайников человеком. Оборудование:  Таблицы и гербарный материал лишайников, пакеты для сбора образцов.     Блокнот и карандаш для записи. Ножик для срезания образцов с коры дерева. Этикетки с указанием места сбора, породы дерева, даты сбора и названия лишайника. Лупа(3­х кратная).Фотоаппарат. Время проведения урока­экскурсии: урок проводится в начале октября ( первая неделя). Подготовка учителя к экскурсии.   Для исследования выбран небольшой лесопарк, находящийся в 200 метрах от лицея. Характер растительности ­ смешанный лес (ивы, березы, сосны).   Одновременно   обследуются   деревья,   стоящие   вдоль   дороги   от   лицея   до   парка (тополя).Вдоль дороги проходит автомобильная трасса. Количество машин на ней небольшое , поэтому   лишайники   на   деревьях   встречаются.   В   самом   парке   количество   лишайников увеличивается в направлении от дороги к жилым домам. Изучать лишайники в середине осени достаточно удобно из­за небольшого количества листвы и повышенной влажности воздуха, которая приводит к набуханию лишайников. Подготовка учащихся к экскурсии. 2 Дети предварительно разбиваются на 3 группы и изучают материал по строению лишайников самостоятельно. Каждой группе дается задание по сбору материала в определенных районах исследования: 1­вдоль дороги от лицея до парка; 2­ около входа в парк; 3 ­в глубине парка ( работа проводится с картой). Учащимся раздаются карточки определители лишайников и проводится инструктаж по сбору и фотографированию исследуемых объектов и заполнению этикеток. После экскурсии каждая группа должна обработать собранный материал и написать отчет о проделанной работе. Этапы урока­экскурсии:  I. II. III. IV. Инструктаж по технике безопасности на экскурсии. Изучение строения и функций лишайников. Лишайники – биоиндикаторы чистоты воздуха. Сбор материала. V. Подготовка отчета.  Проведение урока­экскурсии. 1.Инструктаж по технике безопасности. Перед   выходом   из   здания   лицея   учитель   напоминает   о   маршруте   и   правилах   дорожного движения,   а   также   о   правилах   поведения   людей   в   общественных   местах   и   на   природе. Раздаются задания  и оборудование командирам групп. 2.Изучение строения и функций лишайников. Рассказ учителя. Сегодня   мы   будем   изучать   лишайники.   Как   вы   думаете,   почему   их   так   назвали?   К.А. Тимирязев назвал эти организмы растениями­сфинксами. С давних времен по свету ходит легенда   о   чудовище   с   лицом   человека,   туловищем   льва   и   крыльями   птицы   –   о   сфинксе. Таинственное   чудовище   подстерегало   путников   и   загадывало   им   загадки.   Так   какие   же загадки таит в себе растение – сфинкс? Лишайники (Lichenes) –это не просто растение, а симбиотические   ассоциации   микроскопических   грибов   и   зеленых   водорослей   и/или цианобактерий, образующие слоевища (талломы) определенной структуры.  История науки о лишайниках (лихенологии) насчитывает немногим более 100 лет. Выяснение их   симбиотической   сущности   Симоном   Швенденером   в   1867   году   было   воспринято современниками как одно из удивительнейших открытий. В том же году русские ботаники А.С.Фаминцын и О.В.Баранецкий обнаружили, что зеленые клетки в лишайнике – не что иное, 3 как   одноклеточные   водоросли.   Однако   как   особые   организмы   лишайники   были   известны задолго до этого. Теофраст дал описание двух лишайников Usnea и Roccella. Roccella уже тогда использовали для получения красящих веществ. До открытия симбиотической природы лишайников их относили ко мхам или к водорослям. Лишайник представляет собой новую форму организма. В их составе обнаружено около 20000 грибов различной морфологии и 26 родов фотосинтезирующих организмов. Насчитывают от 13000 до 17000 видов лишайников. Биология лишайников 1.Гриб предохраняет водоросль от избыточного освещения и высушивания, доставляет воду и минеральные соли. 2.Водоросль обеспечивает гриб синтезируемыми ею органическими веществами. Формы   и   величина   лишайников   разнообразны.   Размеры   –   от   нескольких   миллиметров   до десятков сантиметров. Лишайники – многолетние, их возраст может достигать десятков и даже сотен лет. По форме слоевища различают следующие лишайники:  1. Накипные – слоевище в виде  налетов и корочек. 2. Листоватые – слоевище в форме пластинок, прикрепленных к субстрату пучками гиф. 3. Кустистые – слоевище в виде стволиков и лент. Размножаются лишайники вегетативно, отламывающимися участками таллома или  специальными образованиями (клубочками гиф с одной или несколькими клетками  водоросли). Также лишайники способны образовывать споры, которые в благоприятных  условиях прорастают и формируют новый организм (половой процесс).  Значение лишайников в природе. Большинство   лишайников   –   медленнорастущие   организмы,   эффективно   колонизирующие трудные места обитания: они могут жить на открытых незащищенных поверхностях (камни, крыши, стволы и ветви деревьев), в пустынных и арктических областях. Лишайники выделяют кислоты,   способствующие   растворению   субстрата,   и   тем   самым   участвуют   в   процессах выветривания, вносят существенный вклад в процессы почвообразования. Лишайники – одни из «пионеров» биосферы, они являются, как правило, первыми организмами, заселяющими субстрат. Лишайники являются компонентами экосистем, входя в состав фитоценозов. Они также являются кормом для многих животных, например для северного оленя ягель, или олений мох, является важнейшей круглогодичной кормовой базой. Следует отметить, что олений мох 4 – это не мох, а лишайник рода Кладония.  Значение лишайников для человека 1. Получение красящих веществ из лишайников рода Роцелла. 2. Получение   душистых   веществ,   применяемых   в   парфюмерии   из   лишайников   рода Эверния (дубовый мох). 3. Лишайники могут использоваться как продукты питания и лекарственные вещества. С давних времен исландский мох (лишайник рода Цетрария) служил в голодные годы дополнительным продуктом питания. Особенно широко его употребляли в пищу лет двести назад в Исландии . III.  Лишайники – биоиндикаторы чистоты воздуха.   Лишайники по­разному реагируют на загрязнённость воздуха. Одни растут только в естественных,   не   тронутых   культурой   ландшафтах,   другие   переносят   умеренное   влияние цивилизации, сохраняясь в небольших посёлках, селах и пр., а третьи способны расти и в крупных городах. По крайней мере, на их окраинах. Изучив это свойство лишайников, можно использовать   их   для   общей   оценки   степени   загрязнённости   окружающей   среды,   особенно атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии   –   лихеноиндикация.   Это   исследование   загрязнения   воздуха   при   помощи лишайников. При изучении лишайников многих городов были обнаружены общие закономерности:  1. 2. Чем больше индустриализован город, чем сильнее загрязнён его воздух, тем меньше встречается   в   нём   лишайников.   Тем   меньшую   площадь   покрывают   они   на   стволах деревьев и других субстратах и тем ниже их жизнеспособность. При   повышении   степени   загрязнённости   воздуха   первыми   исчезают   кустистые лишайники, за ними – листоватые и последними – накипные. В зависимости от обнаруженных лишайников участки города были отнесены к различным  зонам загрязнения (от 0 зоны – очень сильное загрязнение до 3 зоны – слабое загрязнение 4.   Задание   .   Изучить   состояние   воздушной   среды   лихенодиагностики.   с   помощью   метода   знакомство с группами и видами лишайников; определение   видовой   принадлежности   лишайников   по   гербарному   материалу   с использованием определителей растений; 5 освоение метода лихенодиагностики; сбор материала (лишайников) на исследуемой площадке; определение   видового   состава   собранного   материала   лишайников   на   изучаемой    площадке;  анализ   состояния   воздушной   среды   данной   площадки   по   количественному   и качественному составу лишайников. Каждая   исследовательская   группа   должна   иметь:  определитель   видовой принадлежности   лишайников,   методику   исследования,   набор   пакетов   для   исследуемого материала, блокнот для записей. Методика определения чистоты воздуха с помощью лишайников Лишайники   –   широко   распространенные   организмы   с   достаточно   высокой выносливостью   к   климатическим   факторам   и   чувствительностью   к   загрязнителям окружающей   среды.   По   их   видовому   составу   и   частоте   встречаемости     можно   судить   о степени загрязнения воздуха. Наиболее резко лишайники реагируют на диоксид серы. Концентрация диоксида серы 0,5 мг/ м3 губительна для всех видов лишайников. На территориях, где средняя концентрация диоксида   серы   превышает   0,3   мг/м3,   лишайники   практически   отсутствуют.   В   районах   со средними концентрациями диоксида серы от 0,3 до 0,05 мг/м3 по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листоватые (фисция, леканора, ксантория). При концентрации менее 0,05 мг/м3  появляются кустистые лишайники (уснея, алектория, анаптихия) и некоторые листоватые (лобария, пармелия). На   частоту   встречаемости   лишайников   влияет   кислотность   субстрата:   на   коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайники чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры на разных породах деревьев. На городской территории выделяют уровни – так называемые «зоны лишайников»  Таблица 1 Частота встречаемости лишайников в зависимости от концентрации диоксида серы Зоны лишайников Район города «Лишайниковая пустыня»  (лишайники практически  отсутствуют) Центр города и промышленные районы с сильно загрязненным  воздухом Концентрация диоксида серы свыше 0,3 мг/м3 «Зона угнетения» (флора бедна ­  фикции, леканоры, ксантории) «Зона нормальной  жизнедеятельности»  (максимальное видовое  разнообразие) Районы города со средней  загрязненностью Периферийные районы и  пригороды 0,05 ­ 0,3 мг/м3 менее 0,05 мг/м3 На основании этих закономерностей можно количественно оценить чистоту воздуха в конкретном месте микрорайона школы. В   лихеноиндикационных   исследованиях   в   качестве   субстрата   выбирают   различные деревья.   Для   оценки   загрязнения   атмосферы   города   определяется   вид   дерева,   наиболее 6 распространенный   на   исследуемой   территории.   Для   оценки   загрязнения   атмосферы конкретной магистрали, улицы или парка дают описание каждого вида лишайников, которые растут по обеим сторонам   улицы или аллеи парка на каждом третьем, пятом или десятом дереве. На каждом дереве дается описание минимум четырех площадок: две у основания и две на высоте 1,4­1,6 м. Кроме видового состава определяют размеры розеток лишайников и степень   покрытия   ими   деревьев   в   процентах.   Оценка   частоты   встречаемости   и   степени покрытия дается по пятибалльной шкале (табл.2). Таблица 2 Оценка частоты встречаемости и степени покрытия лишайниками Частота встречаемости (в %) Степень покрытия Балл оценки Очень редко (менее 5%) Редко (5 ­ 20%) Средне (20 ­ 40%) Часто (40 ­ 60%) Очень часто (60 – 100%) Очень низкая (менее 5%) Низкая (5 ­ 20%) Средняя (20 ­ 40%) Высокая (40 – 60%) Очень высокая (60 ­ 100%) 1 2 3 4 5 После   проведения   исследований   на   нескольких   десятках   деревьев   делается   расчет средних баллов частоты встречаемости и степени покрытия для каждого типа лишайников – накипных (Н), листоватых (Л) и кустистых (К). Зная баллы средней частоты встречаемости и степени покрытия, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле:                           Н  + 2хЛ + 3х К             ОЧА =   ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­                                      30  Чем   выше   показатель   ОЧА   (ближе   к   единице),   тем   чище   воздух   местообитания. Имеется прямая связь между ОЧА и средней концентрацией диоксида серы в атмосфере. 5.Подготовка отчета. Требования к знаниям и умениям учащихся: 1.Учащиеся должны знать: ­ строение слоевища (таллома) лишайника; ­ формы слоевищ лишайников; ­ роль гриба и водоросли в организме; ­ значение лишайников в природе и жизни человека; 2.Учащиеся должны уметь: ­ объяснять термины «лихенология», лихеноиндикация; ­ определять по внешнему виду накипные, листоватые, кустистые лишайники; ­ назвать несколько лишайников Московской области; ­ определять чистоту воздушной среды по наличию лишайников. 7 Литература 1. Великанов Л.Л., Сидорова И.И., Успенская Г.Д. Полевая практика по экологии грибов  и лишайников. ­ Изд­во МГУ, 1980, 112 с. 2. Жизнь растений. Т.3. Водоросли. Лишайники. М., Просвещение, 1977, 487 с.        3.Пчелкин А. В., Боголюбов А. С. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей       среды: Методическое пособие. М. Экосистема, 1997, 25