Metodická příručka. RNDr. Roman Linhart, Bc. Bronislava Janíčková, Dis. Střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola Chrudim

Transkript

1 Metodická příručka RNDr. Roman Linhart, Bc. Bronislava Janíčková, Dis. Střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola Chrudim

2 Číslo projektu: CZ.1.07/ / Metodická příručka RNDr. Roman Linhart, Bc. Bronislava Janíčková, Dis. Garant projektu: Ing. Stanislav Valášek Manaţer projektu: Ing. Ludmila Kabelová Věcný manaţer projektu: Ing. Michaela Vachunová Odborný konzultant a poradce: Mgr. Ivana Marková Realizační tým: PhDr. Markéta Mrkvičková, Alena Štěpánová, Ing. Vladimír Vacek, Mgr. Marie Viková, Mgr. Josef Vozanka

3 Střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola Chrudim Poděbradova 842, Chrudim Telefon: Telefon a fax: crzemsk@szes.chrudim.cz

4 Váţení uţivatelé pracovního manuálu EKOLOGIE ŢIVOČICHŮ, jako první autoři si Vám dovolujeme předložit uživatelskou příručku, která Vám má usnadnit používání pracovních manuálů v praktické výuce odborných předmětů. Ačkoli se může mnohým z vás zdát, že je vydání této uživatelské příručky nadbytečné, jsme opačného názoru. Protože chceme, aby byly pracovní manuály maximálně využitelné například i pro další, budoucí učitele, byla vypracována tato příručka k používání 1. části pracovního manuálu. Didaktické postupy ve výuce. Kapitola Didaktické využití ve výuce je věnována části pedagogického sboru, který již má potřebné zkušenosti. Pokud by se někteří uživatelé necítili být dostatečně informováni touto příručkou k vydanému pracovnímu manuálu, rádi pro ně vyhotovíme na přání příručku k užívání této příručky k užívání pracovního manuálu. Jak vidíte, jsme ochotni pro spokojenost Vás - uživatelů pracovního manuálu učinit maximum a integrovat do výukového procesu i méně nadané pedagogy. Stejně jako se v EU snažíme integrovat postižené děti do běžných kolektivů. Závěrem úvodu mi dovolte, abych všem čtenářům jménem svým i celého autorského kolektivu popřál mnoho radosti z nově nabytého poznání při studiu příručky i manuálu samého. Bylo napsáno mnoho učebních textů na téma obecné i aplikované ekologie, jakož i ekologie zájmových skupin organismů. Zdaleka ne všechny ale vykazují takovou strukturu, aby bylo možné je využívat jako studijní texty a aby reflektovaly stávající úroveň vědeckého poznání. Pokud takové texty existují, pak jsou určeny především vysokoškolským studentům a absolventům, a jejich text nemusí být pro studenty středních škol srozumitelný. Naším cílem bylo do práce vtělit aktuální míru poznání v oboru a skloubit místy odborně náročný text s moţnostmi studentů středních škol. Zejména jsme chtěli podat informace srozumitelně. V širším kontextu demonstrovat vše na příkladech, a navíc vytvořit čtivý text, který nebude studenty vnímán jako strohý a nezáživný. Čtivosti textu bylo místy dosaženo uváděním příkladů z praxe v ochraně přírody a také jsme usilovali o začlenění názorné fotografické a obrazové přílohy zachycující druhy zajímavé, vzácné, ohrožené, či naopak běžné až invazní. Znalost těchto druhů studentům výrazně pomůže uspět při přijímacích testech na vysoké školy. Text je přínosný tím, že se nesnaží pouze konstatovat holá fakta, ale vždy nabízet vysvětlení proč k daným jevům dochází. Příkladem může být kupříkladu problematika Bergmanova pravidla, kdy mnohé učebnice pouze stroze konstatují, že čím jsou jedinci dané systematické skupiny teplokrevných organismů menší, tím pravděpodobněji žijí v teplém prostředí. Studenti si to sice zapamatují, ale neumějí vysvětlit. Náš text jde dále a problematiku vysvětluje. Dokládáme, že se v obecné rovině jedná o vztah mezi objemem živočicha a jeho ztrátovým povrchem a uvádíme demonstrativní příklad chladnutí kapalin v různě objemných nádobách za stejné teploty. Takových příkladů je možno uvést z pracovního manuálu velmi mnoho. Dalším zajímavým a vskutku novým trendem tohoto materiálu je výklad pozorovaných ekologických jevů optikou moderní evoluční teorie. Je zde vysvětlen rozdíl mezi darwinismem a neodarwinismem. Je vysvětleno proč není jedinec základní jednotkou přírodního výběru a proč je nutno umět správně formulovat biologické otázky.

5 Práce se blíţe zabývá problémy speciace a vzniku nových druhů. Přibližuje problematiku výběru umělého, přírodního i sexuálního. Jevy konvergence, divergence a vikariance. Místy se také zabývá otázkami světového názoru a nabízí studentům i učitelům mnohé otázky, které bude možno v hodinách diskutovat. V textu je věnována pozornost problematice ochrany biodiverzity a jejímu členění. Na četných příkladech je doloženo, proč je nutné usilovat o udržení této hodnoty na úrovní druhové, genetické a ekosystémové. Také je přiblížen pojem biokomplexita. Ačkoli je učební text plný odborných pojmů a faktů, jsme toho názoru, že jeho základní poselství je docela jiné. Jde nám především o to, aby se studenti při jeho čtení stali obdivovateli přírodních krás a sami počali ţasnout nad jemným předivem ţivota, které se v milionech dílčích vztahů ekologií studovaných odvíjí dálavami geologického času. Cílem této knihy není učinit ze studentů chodící encyklopedie, ale navodit v nich vnitřní pocit sounáleţitosti s přírodou. Chceme docílit takového postavení přírody na ţebříčku hodnotových orientací studentů, aby sami cítili potřebu ji nepoškozovat, chránit a zvelebovat. A pokud tento manuál pomůţe studenty správně orientovat a alespoň některé z nich motivovat ke studiu ekologie na vysokých školách, pak bylo cíle, nás autorů dosaţeno měrou vrchovatou a tisíce hodin poctivé práce nebylo zbytečných. Náš pracovní manuál je krom pedagogů určen především žákům a je pojatý tak, aby ho snadno pochopili. Tato uživatelská příručka je naopak zacílena zejména na pedagogy, kteří budou dle manuálu sami vyučovat. Protože jsou na mnohem vyšší úrovni znalostí a schopností než studenti, nepovažujeme za nutné zde dávat k látce manuálu bližší výklad. Bylo by to kontraproduktivní. Zaměřili jsme se proto především na vypracování systému otázek, s jejich pomocí můţe pedagog testovat a hodnotit rozsah a hloubku pochopení učiva svými studenty. To přinese mnohá pozitiva. Pokud kupříkladu učitel žákům oznámí, že se mají naučit do písemné práce látku kapitoly 11 Dynamické parametry populace - Populační ekologie, od str. 92 po stranu 102, pak může zadat otázky do písemné práce dle této příručky bez zdlouhavého čtení příslušné pasáže a formulování otázek vlastních. Studenti se budou také moci na písemnou práci kvalitně připravit, protože budou vědět, jaké pasáže knihy se mají učit. Každý student si po ukončení studia příslušné pasáže manuálu může v příručce najít otázky k tématu a ověřit si, do jaké míry by na základní otázky uměl odpovědět. Nedostatky pak může sám korigovat. Dle příslušných stran v manuálu pak může pedagog zhodnotit, do jaké míry studenti látku ovládají a v jaké míře se studiu věnovali. Následující pasáže příručky jsou pro přehlednost pojaty jako výčet kapitol z manuálu, kdy je ke každé kapitole přiřazen soubor testových otázek z dané problematiky. Ve stejném duchu budou také vyhotovena pokračování této příručky k následujícím dílům naší manuálové trilogie. Pro jejich strukturní uspořádání bude platit totéž, pokud nebude výslovně uvedeno jinak. Očekáváme, že po vyhotovení trilogie manuálů budou tyto zájemcům svázány jako jedno komplexní dílo a také, že se stejně sváží příručky s testovými otázkami. Tím vznikne harmonický celek studijních materiálů určených k výuce i testování znalostí a chceme věřit, že výuka bude zajímavější a efektivnější.

6 Základní otázky k ověření kvality vzdělávání 1. Biologické disciplíny a ekologie v dějinném kontextu str Kdy se poprvé objevila ekologie jako věda? 2. Co je to empirické poznávání? 3. Jak se na rozvoji přírodních věd podepsala antika a středověk? 4. Jaká znáte monoteistická náboženství a jaký vliv na přírodní vědy měla a mají? 5. Jaké jsou rozdíly v teistickém a ateistickém přístupu k problému bytí? 6. Jak se věda podílela na vzniku moderní společnosti a kdy proběhla vědecko technická revoluce? 7. Jak se na ekologii pohlíželo za socialistického režimu v naší zemi? 2. Ekologie jako věda a její postavení v rámci přírodních věd str Co znamená výraz environmentální? 9. Jak se liší ekologie a ochrana přírody? 10. Jaké jsou základní pracovní metody v ekologii? 11. Co znamená, že jsou organismy otevřenými termodynamickými systémy? 12. Jaké znáte základní projevy živé hmoty? 13. Vysvětlete rčení že ekologie dává smysl tehdy, pokud je nahlížena očima evoluce? 14. Poznatky jakých oborů ekologie využívá? 15. Jaké jsou hraniční obory ekologie? 16. Jaké jsou dílčí obory ekologie a jaké jsou obory aplikované ekologie? 17. Popište co znamenají pojmy etologie a etoekologie? 18. Jaké tři úrovně biologické evoluce znáte? 3. Vnitřní dělení obecné ekologie str Vyjmenujete na sebe navazujících 14 organizačních úrovní živé hmoty a o každé z nich krátce pohovořte. 20. Jaký původ mají mitochondrie a chloroplast? 21. Jak se liší eukaryotní a prokaryotní buňky? 22. Jak se nazývá věda studující tkáně a pletiva? 23. Jak se nazývá věda studující orgány a jejich soustavy? 24. Co je to autekologie, demekologie a synekologie? 25. Co je to ekotyp? 26. Co je to geografická rasa, čili poddruh? 27. Definujte odborně tato společenstva latinsky: korýši, měkkýši, hmyz, pavoukovci, ryby, obojživelníci, plazi, savci, ptáci. 28. Co jsou to plankton, bentos a nekton? 29. Kdo je to fytocenolog? 30. Co jsou to ekotop a biotop? 31. Co je to sukcese primární a sekundární? 32. Definujte pojem klimax ve vztahu k sukcesi a popište klimax edafický, klimatický, antropogenní a katastrofický. 33. Popište ekologickou stabilitu a její složky - rezistenci, rezilienci a perzistenci. 34. Vysvětlete pojem biom a dejte příklady biomů zonálních a azonálních.

7 35. Vyjmenujte 8 základních zonálních biomů od pólu k rovníku. 36. Vysvětlete tyto pojmy: Monotop, demotop, biotop, ekotop, areál, lokalita. 37. Kde žijí druhy: Terikolní, arenikolní, petrikolní, limikolní, kavernikolní, lignikolní, silvikolní, agrikolní, ripikolní, sfagnikolní, kortikolní. 4. Ekologie ţivočichů str Definujte základní rozdíly mezi organismy modulárními a unitárními. 39. Jaké jsou základní organické látky, sloužící jako stavební jednotky organismů? 40. Jaký je rozdíl mezi specifickou a nespecifickou imunitou živočichů a rostlin? 41. Co je to totipotence a jak se projevuje? 42. Co jsou to kmenové buňky a čím se vyznačují? 43. Vyjmenujte co nejvíce rozdílů mezi rostlinnou a živočišnou buňkou. 44. Popište systém dráždivosti jako systém akcí a reakcí daného jedince v prostředí. 45. Vysvětlete pojem adaptace a abaptace, dejte kvalitní příklady. 5. Ekologické faktory a zdroje str Jak se od sebe principielně liší faktory a zdroje v životním prostředí organismu? 47. Vyjmenujte co nejvíce faktorů prostředí působících na organismus a rozdělte je na biotické a abiotické. 48. Dejte příklad homotypických a heterotypických vztahů v ekosystému. 49. Jaké antropogenní vlivy člověka na ekosystémy znáte? 50. Uveďte příklady faktorů primárně periodických, sekundárně periodických, neperiodických,. 51. Uveďte příklady faktorů morfoplastických, fyzioplastických a etoplastických. 52. Uveďte příklad organismů ektotermních, endotermních, homoiotermních a poikilotermích. 53. Co je to pasterizace a k čemu se používá? 54. Co je to gigantoidní homoiotermie a kde se s ní setkáváme? 55. Uveďte výhody a nevýhody homoiotermie ve vztahu k poikilotermii. 56. Jaké znáte systémy ochrany před tepelnými ztrátami u ledního medvěda, psa, kachny a tuleně? 57. Uveďte, jaká znáte ekologická pravidla, a popište, co tvrdí. 58. Co je to sociální termoregulace a u jakých organismů se s ní setkáváme? 59. Co je to aestivace a hibernace a kteří živočichové aestivují a hibernují? 60. Kteří živočichové mají pravý a nepravý zimní spánek? 61. Kteří živočichové používají svalový třes a kdy? 62. Jak se UV záření dělí a jaký má vliv na organismy? 63. Co to je průměrná suma denních teplot a jaký význam má pro rostliny a poikilotermy? 64. Jaké účinky má světlo na živočichy a jaké znáte typy zraku mezi živočichy. 65. Jaký vitamín se v těle vytváří za působení UV záření? 66. Co jsou rytmy cirkadiánní a cirkaanuální? 67. Jak se liší jedinec melanický a albinotický? 68. Jaké znáte druhy zbarvení živočichů a jaké znáte druhy mimikrů - dejte příklady. 69. Jak šetří pouštní druhy vzácnou vodou a jak ji získávají? 70. Co obsahuje velbloudí hrb a kde žije dromedár a drabař?

8 71. Uveďte příklady druhů xerofilních, hygrofilních a mezohygrofylních. 72. Jak udržují homeostázi ve vztahu k obsahu vody a solí sladkovodní a mořské druhy? 73. Jaké zajímavé fyzikální vlastnosti má voda a popište Mpemba efekt? 74. Co jsou to druhy chynofylní a chynofobní? 75. Jaký je zpravidla atmosferický tlak u hladiny moře? 76. Jaké druhy zvířat žijí vysoko v horách a jaké mají adaptace na život zde? 77. Vysvětlete pojmy heterotrof, autotrof, mixotrof, chemoautotrof, fotoautotrof, dejte příklady. 78. Uveďte co nejvíce potravních specializací živočichů a dejte příklady druhů z daných skupin. 79. Definujte pojem vrcholový predátor, dejte příklady a vysvětlete, proč jde o zranitelné druhy trofických řetězců a sítí. 80. Jaké znáte typy parazitů a jak se parazitace projevuje na tělesné stavbě pokročilých parazitů? 81. Jakého původu jsou chloroplast a mitochondrie a proč o nich říkáme, že jsou semiautonomního původu? 82. Jak se liší ve využívání hostitele parazité od parazitoidů - uveďte kvalitní příklady. 83. Co je to cecidofágie a jaký hmyz ji provozuje? 84. Nakreslete potravní řetězec o nejméně šesti článcích a popište, jak se bude v jeho rámci vyvíjet obsah těžkých kovů a využitelné energie. 85. Jaké znáte typy potravních řetězců a co je to bioakumulace - zvolte vhodné příklady. 6. Zákon minima, tolerance a ekologické valence str Vysvětlete Liebigův zákon minima. 87. Jak se liší ekologické a biologické optimum a kde se tohoto jevu využívá? 88. Uveďte příklady druhů stenoekních a euriekních, stenotopních a euritopních. 7. Základy etoekologie str Kdo to byl Charles Darwin a čím změnil pohled na svět? 90. Který vědec je označován otcem genetiky a odhalil základy dědičnosti a proměnlivosti? 91. Co nás učí teorie mezialelické selekce? 92. Kdo je to Richard Dawkins a jaké zásadní knihy napsal? 93. Definujte základní jednotku přírodního výběru - proč jí není jedinec, jak Darwin očekával? 94. Dejte alespoň jeden příklad toho, kdy je chování jedince výhodné pro jeho geny a nikoli pro něho samého. 95. Proč organismy diferencují altruismus v závislosti na příbuznosti? 96. Proč neexistuje mezidruhový altruismus a altruismus mezi neznámými jedinci? 97. Definujte pravidlo půjčky za oplátku. 98. Definujte příbuzenskou selekci a popište, jak se projevuje u nás - lidí. 99. Proč je v teoretické rovině vhodné předpokládat, že zvířata myslí? 100. Proč nelze myšlení zvířat testovat metodikami nastavenými na náš typ inteligence a u kterých zvířat jsou vyspělé duševní procesy doloženy? 101. Co je to evolučně stabilní strategie a jak ovlivňuje chování jedinců v populaci?

9 102. Co je to frekvenčně závislý výběr a jak jsou v něm ovlivněny méně časté genotypy? 103. Co je to antropomorfismus a proč není vhodné dle člověka soudit zvířata? 104. Popište evolučně stabilní strategii jestřáb x hrdlička - proč jestřábi nezvítězí? 105. Jak sám sebe reguluje mechanismus s negativní zpětnou vazbou? 8. Evolučně biologické mechanismy speciace str Definujte pojem druh a uveďte, dle jakých kritérií ho definujeme Jaké znáte mezidruhové křížence a jak se na jejich plodnosti toto křížení projevuje? 108. Jaké nové druhy obojživelníků byly popsány nedávno na území našeho státu? 109. Jaké znáte reprodukční bariéry mezi populacemi? 110. Popište příklad alopatické speciace a vysvětlete její princip Popište příklad sympatické speciace a vysvětlete její princip Popište příklad parapatrické speciace a vysvětlete její princip Co je to kladistická biologie a co je to kladogram? 9. Mezidruhové a vnitrodruhové vztahy str Jaké znáte intraspecifické a interspecifické vztahy mezi organismy? 115. Zvolte vhodný příklad netralismu a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad mutualismu a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad korelace a interrelace a vysvětlete obsah těchto pojmů Zvolte vhodný příklad komensalismu a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad protokooperace a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad amensalismu a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad preface a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad endoparazitismu a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad exoparazitismu a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad epekie a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad parekie a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad entekie a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad synekie a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad forezie a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad mezidruhové kompetice a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad vnitrodruhové kompetice a vysvětlete obsah tohoto pojmu Zvolte vhodný příklad korelace mezi a vysvětlete obsah tohoto pojmu. 10. Reprodukce ţivočichů str Definujte základní rozdíly mezi sexuální a asexuální reprodukcí organismů Jaký je rozdíl mezi meiotickým a mitotickým dělením buněk a jaké buňky těmito procesy vznikají?

10 134. Co jsou to klony a kde se klonování u rostlin využívá? 135. Co je to pohlavní výběr a vznikem jakých znaků se projevuje? 136. Popište schizogonii a pučení provoků Popište fisiparii, gemiparii a fragmentaci mnohobuněčných Popište gonochorismu a hermafroditismus - zvolte vhodné příklady Jaké znáte primární, sekundární a terciární pohlavní znaky - zvolte vhodné příklady Co je to partenogeneze a indukovaná partenogeneze - zvolte vhodné příklady Zvolte vhodný příklad polygamie Zvolte vhodný příklad polyandrie Zvolte vhodný příklad bigamie Zvolte vhodný příklad sezonní páry Zvolte vhodný příklad trvalé páry Zvolte vhodný příklad zakládající pár + potomstvo Zvolte vhodný příklad sourozenecké skupiny Zvolte vhodný příklad příbuzenského svazku-society Zvolte vhodný příklad kolonie Zvolte vhodný příklad agregace Zvolte vhodný příklad konglobace Zvolte vhodný příklad lovné skupiny Zvolte vhodný příklad tažné skupiny Zvolte vhodný příklad klidové skupiny Zvolte vhodný příklad přezimující skupiny. 11. Populační ekologie str Definujte pojem areál a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem demotop a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem populce a demonstrujte na vhodných příkladech Definujte syngenní a monogenní znaky a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem autoregulace a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte synergistické a antagonistické vztahy v populaci a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojmy lokální populace a metapopulace demonstrujte na vhodných příkladech Definujte pojem disperze a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem migrace a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem agregace a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem izolace a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem denzita a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem abundance a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem natalita a demonstrujte na vhodném příkladu Definujte pojem mortalita a demonstrujte na vhodném příkladu Uveďte příklady rozmístění shlukovitého, pravidelného a náhodného Co je to sexratio? 173. Jaký jev mínil Hamilton, když popisoval teorii sobeckého stáda? 174. Co je to primární, sekundární a terciární poměr pohlaví? 175. Co znamená pojem kohorta? 176. Jaké tvary populačních pyramid znáte nakreslete je a popište Co je to nosná kapacita prostředí a jak se může vyvíjet populace ve vztahu k ní?

11 178. Co je to ekologická nika realizovaná a fundamentální - dejte vhodný příklad Co je to princip konkurenčního vyloučení a jaké příklady znáte? 180. Dejte více vhodných příkladů vikariance a proč se areály vikariantních druhů nekryjí? 181. Jaké znáte způsoby stanovování početnosti populace? 182. Zvolte příklady aktivního a pasivního transportu organismů Uveďte příklady druhů anadromních, katadromních, oceanodromních a potamodromních Definujte pojem genetická biodiverzita a proč je důležitá? 185. Co je to koroze genofondu a co je to endemit? 186. Definujte pojmy inbrední deprese a heterozí efekt - zvolte vhodné příklady Kdy dochází ke korozi genofondu? 188. Co to je endemismus a co je jeho opakem? 189. Co zahrnuje pojem kulturní diverzita a jak se v krajině projevuje? 190. Co je to biokomplexita a proč je třeba ji chránit? 12. Ţivotní strategie 191. Definujte reprodukční strategii R stratégů, uveďte co nejvíce druhů této skupiny Definujte reprodukční strategii K stratégů a uveďte co nejvíce druhů této skupiny Definujte reprodukční strategii S stratégů a uveďte co nejvíce druhů této skupiny Pohovořte o základních parametrech populace u R a K stratégů - velikost těla, délka dožití, počet potomků, mortalita, délka dožití atd.