Экология питания животных (стр. 3 )

Модуль 1

1. Введение

Объект, предмет и основные задачи. Теоретическое и практическое значение исследований питания животных. Основные направления. Экологические аспекты изучения питания. Технические средства и оборудование для изучения питания водных животных.

2.Экология питания фильтраторов и основные компоненты пищи

Питание гидробионтов-фильтраторов. Роль фильтраторов в трансформации вещества и энергии. Антропогенная эвтрофикация и значение фильтраторов в самоочищении и формировании качества природных вод. Минерализация органического вещества, биоседиментация и осветление воды. Скорость фильтрации, скорость питания. Экотехнология -. актуальное направление трофологии.

Методы изучения питания. Анализ пищеварительных вакуолей и пищеварительных органов простейших, коловраток и рачков. Использование механических меток. Микрокапсулы. Использование метода флюоресценции. Радиоактивные изотопы. Счетный метод.

Механизм питания. Пассивный и активный способы добывания пищи. "Тонкие" и "грубые" фильтраторы. Хемо - и механорецепция.

Водоросли. Потребляемые, не - и малопотребляемые водоросли. Ограничения потребления синё-зеленых водорослей и их последствия. Приспособления водорослей к уменьшению пресса потребителей. Связь экологической эффективности утилизации водорослей с трофностью водоемов.

Бактерии. Значение бактериопланктона в питании водных животных. Влияние концентрации бактерий на их потребление. Взвешенные частицы как фактор улучшения потребления бактерий. Связь продуктивности с ролью бактерий в питании беспозвоночных.

Детрит. Роль детрита в пресноводных водоемах. Пищевая ценность детрита. Влияние происхождения детрита на его потребление. Возраст детрита. Пастбищные и детритные пищевые цепи.

Копрофагия, РОВ, животная пища. Пищевая ценность пеллет. Связь скорости погружения пеллет с интенсивностью их потребления. Копрофагия как способ утилизации бактерий и органической взвеси. Непосредственное и опосредованное потребление РОВ. Роль экзоферментов в утилизации органических веществ. Простейшие - основные представители животной пищи в системе "хищник-жертва" у фильтраторов.

Модуль 2.

3. Скорость потребления и скорость фильтрации

Скорость фильтрации. Влияние трофности водоема на скорость фильтрации. Связь скорости фильтрации с массой животных. Зависимость скорость фильтрации от концентрации пищи. Возрастные особенности скорости фильтрации.

Скорость питания. Рацион животных и степень трофии водоема. Зависимость рациона от массы тела и концентрации пищи. Влияние концентрации пищи на физиологическое состояние животных. Точка "трофического насыщения".

Суточный ритм питания. Способы определения суточного ритма питания. Вертикальные миграции и суточный ритм питания. Влияние температуры и освещенности на суточный ритм питания фильтраторов.

Питание мирного зоопланктона и продуктивность водоемов. Факторы, ограничивающие прирост фитопланктона. Связь пищевой цепи "фитопланктон-фильтраторы-хищникй" с явлением "чистой воды". Пороговая концентрация фильтраторов и ее регуляция беспозвоночными хищниками. Влияние фильтраторов на величину первичной продукции и гидрохимические показатели воды. Биоманипулирование - основная задача сохранения гидросферы.

4. Спектр питания хищников

Видовое разнообразие беспозвоночных хищников. Простейшие и их спектр питания. Хищные коловратки - полифаги. Облигатные хищники и их роль в элиминации церкарий трематод. Зоофагия - основной тип питания копепод. Каляниды и их роль в элиминации зоопланктона. Пищевой спектр зоофагов-хватателей и зоофагов-фильтраторов. Кладоцеры-хищники и их кормовые объекты. Возрастные изменения в питании хаоборид.

Элементы взаимодействия в системе "хищник-жертва". Компонентный анализ. Эффективность атаки, контакта, поимки жертвы, поедания и итоговая эффективность.

Рецепторы и радиус реакции хищника. Механо - и хеморецепция - основа процесса обнаружения пищевых объектов у простейших. Магнитные пищевые модели (МПМ) и химические пищевые модели (ХПМ). Дистантное обнаружение жертвы. Пороговый размер жертв у хищных коловраток. Дистанция реакции. Хеморецепторы копепод-хватателей - органы "вкуса". Роль зрения при охоте кладоцер-хищников. Скорости передвижения хищников - крейсерская, максимальная, бросковая. Морфологическая защищенность жертв и эффективность охоты хищников.

Модуль 3.

5. Избирательность питания хищников

Активная и пассивная избирательность. Индекс элективности - мера интегральной избирательности питания. Индексы избирательности и некоторые ограничения их применения.

Видовая избирательность. Размерная селективность простейших, коловраток. Защитные структуры беспозвоночных и элективность. Роль видовых особенностей и размеров тела коловраток в их избирательности хищниками. Факторы, влияющие на видовую избирательность хаоборусов (температура, концентраций жертв, пищевая удовлетворенность).

Размерная избирательность. Гипотезы "размерной эффективности" и "сбалансированного хищничества". Оптимальный размер жертв. Относительный и абсолютный показатели размеров жертв. Влияние относительной и абсолютной величины жертв на избирательность питания. Теория "оптимального добывания пищи". Три типа зависимости избирания от плотности жертв. Прогнозирование избирательности питания хищников. Доступность, морфологические и поведенческие характеристики — основа прогнозирования элективности.

6. Скорость питания и пресс хищников на структуру популяций жертв

Связь скорости питания с плотностью жертв. Понятие о "функциональном отклике". Типы ФО и их характеристики. Зависимость ФО от массы тела хищников.

Рацион и масса тела хищников. Функциональная зависимость между скоростью питания и массой тела. Формула степенной зависимости и ограничения ее применения.

Рацион и температура воды. Влияние температуры воды и физиологического состояния хищника на скорость питания. Опосредованность действия температуры как фактора, изменяющего скорость питания. Влияние возраста, диапаузы, степени насыщения и т. п. на рацион хищников.

Влияние хищников на формирование размерно-возрастной структуры зоопланктона. Хищники как фактор регуляции численности популяций беспозвоночных. Влияние хищников на распределение потоков вещества и энергии в сообществе. Экспериментальные и расчетные методы оценки пресса хищников. Понятие о микро - мезо-макрокосмах.. "Балансовый" метод оценки пресса и его ограничения. Беспозвоночные хищники и реальная продукция кормовой базы.

7. Избирательное питание позвоночных хищников

Элективность, предпочитаемость и доступность. Избирательность и степень сытости хищников. Элективность и наличие убежища. Конституционная защищенность жертв и ее основные группы. Зависимость элективности от характера распределения пищи. Избирательность и отбор. Возрастной состав популяций рыб и использование кормовых ресурсов. Межвидовая конкуренция и кормовая база. Влияние избирательного питания рыб на кормовую базу.

5. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).

Модуль 1.

Тема 2

Темы рефератов:

1. Методы изучения питания.

2.Роль экзоферментов в утилизации органических веществ.

3.Копрофагия как способ утилизации бактерий и органической взвеси.

4. Влияние происхождения детрита на его потребление.

Модуль 2.

Тема 3.

Темы рефератов:

1. Зависимость скорости фильтрации от концентрации пищи.

2. Связь пищевой цепи с явлением «чистой воды».

3. Влияние фильтраторов на величину первичной продукции и гидрохимию водоемов.

Модуль 3.

Тема 5.

Темы рефератов:

1.Индексы избирательности.

2.Влияние относительной и абсолютной величины жертв на избирательность.

3. Активная и пассивная избирательность.

4. Факторы влияющие на избирательность.

6. Контрольные вопросы к экзамену.

1. Предмет, задачи и проблемы современной трофологии.

2. Компонентный анализ.

3. Рецепторы и радиус действия реакции хищника.

4. Водоросли, как компонент питания фильтраторов.

5. Питание фильтраторов и продуктивность водоемов.

6. Скорость потребления пищи и скорость фильтрации.

7. Элементы взаимодействия системы "хищник-жертва".

8. Беспозвоночные хищники и реальная продукция.

9. Механизм питания фильтраторов.

10. Пресс беспозвоночных хищников на зоопланктон.

11. Связь скорости питания с численностью жертв.

12. Бактерии и их роль в питании фильтраторов.

13. Методы изучения питания животных.

14. Конституционная защищенность жертв и избирательность.

15. Избирательное питание хищных животных.

16. Детрит, копрофагия и их роль в питании животных.

17. Хищные беспозвоночные и спектр их питания.

18. Сине-зеленые водоросли.

19. Хищники - фактор регуляции численности жертв.

20. Избирательность и отбор.

7. Образовательные технологии.

Мультимедийные средства обучения (презентации по всем темам тематического плана), исследовательские методы, мультимедийные продукты.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).

8.1 Основная литература:

1. Константинов, позвоночных. М.: Академия, 2012. – 448 с. Гриф

2. Марфенин, : учебник для студентов вузов, обучающихся по естественно-научным и гуманитарным направлениям/ . - Москва: Академия, 20с. Гриф УМО

8.2. Дополнительная:

1. Валова (Копылова), экологии: учеб. пособие/ (Копылова). - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: Дашков и К, 20с.

2. Маврищев, экология: курс лекций/ . - 3-е изд.. - Минск: Новое знание; Москва: ИНФРА-М, 20с.

3. Экология животных: атлас распределения тяжелых металлов и радионуклидов в организме теплокровных/ [и др.]. - Великий Новгород, 20с.

8.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

http://www.ethology.ru/library/?div=1,

http//www.cultinfo.ru/ fulltext/1/008/127/368.htm,

http://www.krugosvet.ru/articles/03/1000311/1000311a1htm и др.

9. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).

Дисциплина обеспечена компьютерными презентациями, видеофильмами. Занятия по дисциплине специализации «Экология питания животных» проводятся в специализированной лаборатории кафедры зоологии и эволюционной экологии животных, оборудованной компьютерной системой и переносным видеооборудованием. Для проведения занятий имеется мультимедийная аудитория. В качестве учебного материала используются плакаты, специальные таблицы, гидробиологическое и рыбоводное оборудование и др.