litceysel.ru
добавить свой файл
1




МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)


«Утверждаю»

_____________________

Проректор по учебной работе,

проф. И. Н. Гутник

«____»_____________20____г.


Биолого-почвенный факультет

Кафедра Зоологии позвоночных и экологии


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


дисциплины «Эколого-физиологические основы адаптации животных»


Код дисциплины по учебному плану ДС.Р.9

Для студентов специальности 020801.65 «Экология»




г. Иркутск


1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ




Цели курса:

Изучить видовые приспособления организмов, их историческую обусловленность как основу для понимания многообразия взаимосвязей организмов и среды.

Задачи курса

Рассмотреть морфофизиологические механизмы или реакции отдельно взятых организмов на внешние воздействия, то есть изучение физиологических функций организма, определяющих его адаптацию к внешним воздействиям.

Место курса в процессе подготовки специалиста

Дисциплина специализации при подготовке специалистов по специализации «Биология популяций» и направлена на изучение эколого-физиологических адаптаций организмов к условиям окружающей среды.


2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ

Для студентов очного отделения специальности «Экология » специализации «Экология популяции и сообществ»




Темы, разделы

Всего часов

Виды подготовки

Самост. работа

Лекции

Практические занятия

Самост. работа студентов

КСР

1

Водный и солевой обмен

4

2



2



2

Газообмен и дыхание

4

2



2



3

Температура среды и теплообмен

4

2



2



4

Суточные и сезонные биологические ритмы

4

2



2



5

Общие принципы адаптации организма

4

2


2



6

Плавучесть

4

1



3



7

Запахи в жизни животных

4

1



3



8

Физиологические адаптации при мышечной деятельности

7

2



3

2

ВСЕГО (часы)




35

14



19

2



3. СОДЕРЖАНИЕ программы

3.1 Общее (по всем темам)

Тема 1. Водный и солевой обмен. Влажность среды и водный обмен животных. Значение воды в жизни животных. Приспособление животных к водному режиму местообитаний: морфологические, физиологические, поведенческие. Экологическая обусловленность типов катаболитов. Совместное действие температуры и влажности.

Водно-солевой обмен у водных животных. Пресноводная осморегуляция, осморегуляция в море, костные рыбы. Осморегуляция у хрящевых рыб.

Водный обмен и осморегуляция у амфибий. Приспособления, ограничивающие дегидратацию.

Водный обмен у наземных животных. Приспособления к обитанию в аридных условиях. Метаболическая вода. Кожные влагопотери. Выведение воды через почки. Кишечная реабсорбция. Особенности водного обмена пустынных животных.


Солевой обмен у наземных позвоночных. Почечная экскреция солей. Солевые железы.

Морфофизиологические и экологические адаптации, связанные с водно- солевым обменом водных и сухопутных животных (выделить физиологические процессы, обуславливающие адаптацию организмов).

Тема 2. Газообмен и дыхание. Газообмен в водной среде. Принцип водного дыхания. Приспособления к изменению содержания кислорода в воде. Воздушное дыхание у рыб.

Газообмен в воздушной среде. Принципы воздушного дыхания. Приспособления к гипоксии. Газообмен у ныряющих животных. Запасание кислорода при нырянии. Приспособления к экономному расходованию запасов кислорода.

Физиологические и экологические приспособления, связанные с газообменом водных и сухопутных животных.

Тема 3. Температура среды и теплообмен. Зависимость скорости обменных процессов от температуры. Адаптация животных к низким и высоким температурам: морфофизиологические адаптации и поведенческие механизмы. Химическая терморегуляция. Географическая и эволюционная изменчивость уровня химической терморегуляции.

Экологоморфофизиологическая приспособленность гомойотермных и пойкилотермных животных к холодному сезону года: физический и физиологический покой, (диапауза, сон, суперпауза, анабиоз). Зимняя и летняя спячка млекопитающих.

Способ воздействия температуры; влияние на обмен веществ, развитие, рост, размножение. Верхние и нижние температурные пределы и их связь с условиями существования видов. Типы теплообмена животных со средой (пойкилотермия и гомойотермия), связанные с ними адаптации: форма, величина, окраска тела, физиологические механизмы, терморегуляция и ее механизмы, развитие терморегуляции и ее особенности у разных животных. Роль внешних температур как сигнального фактора в жизни животных.

Тема 4. Суточные и сезонные биологические ритмы. Суточные ритмы (суточный цикл локомоторной активности, циркадные ритмы). Физиологические механизмы циркадных ритмов. Сезонные ритмы (циркадные ритмы, фотопериодическая регуляция сезонных циклов). Регуляция размножения. Физиология и регуляция линьки у птиц.


Физиология и энергетика линьки. Физиологическая регуляция линьки. Сезонные миграции и физиологический контроль миграционного состояния. Миграции рыб. Миграции птиц. Экологофизиологические механизмы, регулирующие сезонные явления у животных.

Тема 5. Общие принципы адаптации организма.

Тема 6. Плавучесть. Преимущества нейтральной плавучести. Плотность биологических материалов и возможные способы регуляции плотности тела. Преимущества плавучести, связанные с гипотоничностью тела у морских костистых рыб.

Регуляция ионного состава жидкостей. Уменьшение количества белка и степени окостенения скелета у глубоководных рыб. Липиды как регуляторы плотности. Роль восков, олеиновой кислоты в регуляции плотности тела. Наполненные газом резервуары. Чудесная сеть у глубоководных рыб. Функция плавательного пузыря на больших глубинах.

Тема 7. Запахи в жизни животных. Хеморегуляторы, воздействующие на позвоночных животных. Стимуляторы плодовитости. Эколого-биохимические взаимодействия между животными. Феромоны и химическая коммуникация позвоночных.

Тема 8. Физиологические адаптации при мышечной деятельности.

Адаптации кровеносной системы; частоты пульса, кровяного давления, частоты дыхания, щелочные резервы крови, содержания сахара в крови.

3.2. Темы семинарских занятий

Учебным планом не предусмотрено.

3.3. Тематика заданий для самостоятельной работы


  1. Приспособление животных к водному режиму местообитаний: морфологические, физиологические, поведенческие.

  2. Водно-солевой обмен у водных животных. Пресноводная

осморегуляция.
  1. Водный обмен у наземных животных.


  2. Приспособления к обитанию в аридных условиях.

  3. Морфофизиологические и экологические адаптации, связанные с солевым обменом водных и сухопутных животных (выделить физиологические процессы, обуславливающие адаптацию организмов).

  4. Газообмен в водной среде. Приспособления к изменению содержания кислорода в воде.

  5. Воздушное дыхание у рыб.

  6. Газообмен в воздушной среде.

  7. Приспособления к гипоксии.

  8. Газообмен у ныряющих животных.

  9. Физиологические и экологические приспособления, связанные с газообменом водных и сухопутных животных.

  10. Адаптация животных к низким и высоким температурам: морфофизиологические и поведенческие механизмы.

  11. Химическая и физическая терморегуляция.

14.Экологоморфофизиологическая приспособленность гомойотермных и пойкилотермных животных.

15.Физический и физиологический покой.

16.Зимняя и летняя спячка млекопитающих.

    1. Типы теплообмена.

    2. Плавучесть. Преимущества нейтральной плавучести.

    3. Плотность биологических материалов и способы регуляции плотности тела.

    4. Феромоны и химическая коммуникация позвоночных.

    5. Физиологические адаптации при мышечной деятельности.


Примерный перечень тематик рефератов

    1. Типы теплообмена животных со средой, связанные с ними приспособления: форма, величина, окраска тела.

    2. Терморегуляция и ее механизмы, развитие терморегуляции и ее особенности у разных животных.

    3. Влияние изменений температуры среды на температуру тела представителей некоторых классов позвоночных животных.
    4. Влияние температуры среды на потребление кислорода представителей пойкилотермных и гомойотермных животных.


    5. Термотактический оптимум у различных животных.

    6. Запахи в жизни животных. Экологобиохимические взаимодействия между животными.

    7. Газообмен в водной среде.

    8. Газообмен в воздушной среде.

    9. Водно-солевой обмен у водных животных.

    10. Физиология и регуляция линьки у животных.


3.4 Примерный список вопросов к зачету


    1. Водно-солевой обмен у водных животных.

    2. Водный обмен у наземных животных.

    3. Солевой обмен у наземных позвоночных.

    4. Морфофизиологические и экологические адаптации, связанные с водно-солевым обменом водных и сухопутных животных.

    5. Газообмен в водной среде.

    6. Газообмен в воздушной среде.

    7. Физиологические и экологические приспособления, связанные с газообменом водных и сухопутных животных.

    8. Адаптация животных к низким и высоким температурам: морфофизиологические адаптации и поведенческие механизмы.

    9. Суточные ритмы.

    10. Сезонные ритмы.

    11. Сезонные миграции и физиологический контроль миграционного состояния.

    12. Экологофизиологические механизмы, регулирующие сезонные явления у животных.

    13. Общие принципы адаптации организма.

    14. Плавучесть.

    15. Запахи в жизни животных.


4. ФОРМЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ:

Контрольные работы, рефераты, оценки по разделам программы, зачет


5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА


Интернет-источники:

http://ecology-portal.ru/publ/4-1-0-455

http://www.clubafrica.ru/index.php/Sahara.-Teplovye-adaptatsii-zhivotnyh-i-rasteniy.html


http://www.zadikpri.ru/biozhi/144-adapzhi.html

http://www.reabilito.ru/?p=2235

http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/ADAPTATSIYA.html

 

Оборудование:

Мультимедиапроектор, компьютер.

Материалы:

Презентации, иллюстрации, видиофильмы по разделам. Учебные и научные коллекции, фонды кафедры зоологии позвоночных и экологии и музея зоологии позвоночных.


ЛИТЕРАТУРА

Основная


  1. Яковлев В.Н. и др. Нормальная физиология. В 3 Т. – М.: Академия, 2006

  2. Физиология животных. Приспособления и среда. В 2 томах / Шмидт – Ниельсен К. – М.: Мир, 1982.

  3. Надточий Е.В. Сравнительная анатомия позвоночных животных. – Владивосток: Издательство ДВГУ, 2004.


Дополнительная


  1. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов-на-Дону; ФЕНИКС. 2005

  2. Радкевич В.А. Экология. Минск: Высшая школа. 1983. 316 с.

  3. Чернова В.М., Былова A.M. Экология. - Просвещение. 1981. - 255 с. 1988.-271 с.

  4. Шилов И.А. Физиологическая экология животных. М.: Высшая школа. 1985. 327 с.

  5. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа. 1997. 512 с. 2000. 2 изд.

  6. Аманова М. Эколого-морфологические и физиологические адаптации водного обмена птиц. Каракумов. Ашхабад. 1982. 200 с.

  7. Барабашова З.И. Акклиматизация к гипоксии и ее физиологические механизмы. M.-JL, 1960. 215 с.
  8. Большаков В.Н. Пути приспособления мелких млекопитающих к горным условиям. М., 1972. 199 с.


  9. Гинецинский А.Г. Физиологические механизмы водно-солевого равновесия. M.-JL, 1964. 411 с.

  10. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. М., 1960. 252 с.

  11. Селье Г. На уровне целого организма. М., 1972. 119 с.

  12. Соколов В.Е., Кузнецов Г.В. Суточные ритмы активности млекопитающих. М., 1978. 259 с.

  13. Чернышев В.Б. Поведение животных и циркадные ритмы. - Журнал «Общая биология». 1973. Т. 34. № 2. С. 284-293.

  14. Щеглова А.И. Физиологические приспособления млекопитающих пустыни. Л., 1976. 149 с.

  15. Ю.К.Шмидт - Нильсен. Как работает организм животного. М.: Мир. 1976. 140 с.

ЛИСТ ОБНОВЛЕНИЯ

Дата

Внесенные обновления

Подпись автора

Подпись зав. кафедрой














Программу составил А.Л. Юрьев, к.б.н., доцент кафедры зоологии позвоночных и экологии биолого-почвенного факультета ИГУ__________


Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры зоологии позвоночных и экологии ____________

дата


Зав. кафедрой зоологии позвоночных и экологии профессор А.Н. Матвеев __________


Согласовано: председатель УМК биолого-почвенного факультета профессор А. Н. Матвеев __________