Блок 19 Растительный и животный мир Казахстана. Цель: узнать о формировании растительного и животного мира Казахстана. Критерий Тема Описание компетенций Балл за каждое общий понятия: биосистематика, бинарная номенклатура, флора, 4 растительность, флористическое районирование, флористические и фаунистические области и царства на 4 территории РК 10 виды древней флоры и фауны на территории Казахстана и Знание 38 их смена 20 характерные представители современного растительного и животного мира Казахстана o в горных районах o лесостепи и степи o пустынь и полупустынь закономерности расселения растений и животных на поверхности Земли 5 Понимание 10 5 ограничения распространения растений и животных показать границы циркумбореальной и ирано-туранской областей 2 Применение голарктического царства на территории Казахстана 22 20 заполнить пропущенные слова в раздаточном материале Максимальный балл 70 Критерии оценивания: «5» - 90-100% - 63-70 баллов, «4» - 70-89% - 49-69 баллов, «3» - 40-69% - 28-48 баллов Растительный и животный мир Казахстана (параграф 37) Темы для сообщений: «Древние растения (животные) в Казахстане» Сообщение о любом современном растении или животном, распространенном на территории Казахстана ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ 1. Биологическая систематика Биологическая систематика — научная дисциплина, в задачи которой входит разработка принципов и практическое построение системы классификации живых организмов. Под классификацией здесь понимается описание и размещение в системе всех существующих и вымерших организмов. Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу. Различные уровни иерархии (ранги) имеют собственные названия: царство, тип или отдел, класс, отряд или порядок, семейство, род и, собственно, вид. Виды состоят уже из отдельных особей. Принято, что любой конкретный организм должен последовательно принадлежать ко всем семи категориям. В течение столетий предпринимались попытки систематизации организмов. Карл Линней в 18 веке использовал в классификации четыре уровня (ранга): классы, отряды, роды и виды. Введённый Линнеем метод формирования научного названия – «бинарная номенклатура» (латинское название из двух слов — название рода, затем видовой эпитет) - используется до сих пор. В конце XVIII века Антуан Жюссьё ввёл категорию семейства, а в начале XIX века Жорж Кювье сформулировал понятие о типе животных. Вслед за этим категория, аналогичная типу, — отдел — была введена для растений. Чарльз Дарвин предложил понимать естественную систему как результат исторического развития живой природы. Это положило начало эпохе филогенетической (то есть основанной на родстве организмов) систематики. Дарвин предположил, что наблюдаемая таксономическая структура связана с их происхождением друг от друга. Так возникла эволюционная систематика, ставящая во главу угла выяснение происхождения организмов, для чего используют морфологические, эмбриологические и палеонтологические методы. Эрнст Геккель использовал понятие «генеалогическое древо», которое включало все известные к тому времени крупные группы живых организмов и некоторые гипотетические группы, которые играли роль «неизвестного предка» и помещались в развилках ветвей или в основании этого древа. Такое чрезвычайно наглядное изображение очень помогло эволюционистам, и с тех пор — с конца XIX века — филогенетическая систематика Дарвина—Геккеля господствует в биологической науке. К началу XX века в систематике оформилось семь основных таксономических категорий: Животные Растения царство — regnum тип — phylum отдел — divisio класс — classis отряд - ordo порядок - ordo семейство — familia род — genus вид — species Любое растение или животное должно последовательно принадлежать ко всем семи категориям. В сложных системах часто выделяют дополнительные категории, используя для этого приставки под- (sub-), инфра(infra-) и над- (super-), например: подтип, инфракласс, надкласс. Такие категории обязательными не являются, то есть при систематизации объекта их можно пропустить. Кроме того, часто выделяются и другие категории: раздел (divisio) между подцарством и надтипом у животных, когорта (cohors) между подклассом и надпорядком, триба (tribus) между подсемейством и родом, секция (sectio) между подродом и видом, и так далее. Сравнительно новым является понятие надцарства, или биологического домена. Оно было предложено в 1990 году Карлом Вёзе и ввело разделение всех биологических таксонов на три домена: 1) эукариоты (домен, объединивший все организмы, клетки которых содержат ядро); 2) бактерии; 3) археи. Эволюция биосистематики 2. Флора и флористические царства Флора — исторически сложившаяся совокупность видов растений, распространённых на конкретной территории («флора Казахстана») или на территории с определёнными условиями («флора болот») в настоящее время или в прошедшие геологические эпохи. Растительность (растительный покров) — совокупность фитоценозов определённой территории или всей Земли в целом. В отличие от флоры, которая характеризуется только видовым составом, растительность характеризуется и видовым составом, и численностью, и особенностями сочетания представителей различных растительных таксонов, и экологическими связями между ними. Флористическое районирование — районирование поверхности Земли на регионы, отличающиеся особенностями флористического состава. Крупнейшими единицами флористического районирования являются царства, подцарства, области, подобласти, провинции, округа. Английский ботаник Роналд Гуд идентифицировал 6 флористических царств, позднее это деление уточнил и детализировал советский ботаник Армен Тахтаджян. В наиболее распространённой системе районирования Тахтаджяна выделяется 6 флористических царств и 35 областей: 1. Голарктическое царство - занимает более 1/2 всей суши. Флоры отдельных областей связаны между собой, имеют общее происхождение, несмотря на большую протяженность и разъединенность отдельных его частей. Включает 40 эндемичных семейств, немало отдельных эндемичных родов и видов. Широко представлены магнолиевые, лавровые, лютиковые, ивовые, крестоцветные, буковые, березовые, чайные, розоцветные, колокольчиковые и др. Из хвойных наиболее распространены сосновые, кипарисовые. Формирование флор Голарктики происходило под воздействием четвертичных оледенений, сложных процессов орогенеза, усиления засушливости климата. Северная часть территории Казахстана расположена в пределах циркумбореальной области, а южная – в пределах ирано-туранской области голарктического царства. 2. Палеотропическое царство - занимает 2 место по площади и 1 — по богатству и разнообразию видов, среди остальных царств. Здесь широко распространены пальмы, тутовые, молочайные, мареновые, мимозовые, миртовые, банановые, злаковые, осоковые, бамбуковые, орхидные и др. Для данной области характерен целый ряд эндемичных семейств. Особенно высокий уровень эндемизма отмечается в островных, сильно изолированных подобластях, таких, как Гавайская, Новокаледонская, Мадагаскарская. 3. Неотропическое царство – его флора имеет общее происхождение с палеотропической, о чём говорит наличие многих общих видов, родов и семейств растений. Например, семейство бромелиевых распространено широко и в Африке, и Южной Америке. Для обоих царств характерны анноновые, лавровые, страстоцветные, ризофоровые, миртовые, орхидные, пальмы и многие другие. Всего 450 родов. Неотропическая флора насчитывает примерно 30 эндемичных семейств, поскольку длительное время развивалась обособленно. 4. Капское царство - своеобразная природная экосистема Африки, известная благодаря видовому разнообразию растений-эндемиков (до 90 % видов) и своему расположению в прохладной субтропической зоне. Капская область — самое маленькое из флористических царств. Преобладают заросли жестколистных вечнозелёных кустарников и низкорослые деревья (финбош/маквис). 5. Австралийское царство характеризуется высоким эндемизмом (несколько эндемичных семейств и около 570 эндемичных родов). Яркая особенность флоры — полиморфность родов, когда род насчитывает множество видов. Например, только род эвкалипта (сем. миртовых) насчитывает 525 видов. Отдельные экземпляры достигают 155 м, а в засушливых районах в то же время произрастают кустарниковые эвкалипты. 6. Голантарктическое царство - объединяет несколько удалённых флористических областей: Новую Зеландию с примыкающими к ней островами, крайний юг Южной Америки, субантарктические острова и Антарктиду. Несмотря на удалённость, они имеют ряд общих родов и видов; что свидетельствует об общности происхождения. Флористически наименее богатое из всех царств, но насчитывает 10 эндемичных семейств. 3. Полтавская флора — тропическая и субтропическая, теплолюбивая, в основном вечнозеленая флора Европы и Азии, существовавшая в эоцене и олигоцене. Характеризовалась широким распространением вечнозеленых растений: пальмами, лавровыми, магнолиевыми, миртовыми и дубами. Из хвойных обширное распространение имели секвойи. Местами произрастали мангровые. Полтавская ботанико-географическая область в эоцене имела очень широкое распространение от Атлантического до Тихого океана, причем северная граница ее в Казахстане проходила несколько выше 53 параллели. Внутри Полтавской области предполагают существование Полтавской, Туркменской и Казахстанской провинций. Казахстанская провинция занимала обширную территорию от Южного Урала на западе и далее на восток, по крайней мере, всю площадь Казахстана до Прииртышья. Она характеризовалась, в основном, развитием субтропических элементов, среди которых наиболее характерными являлись: вечнозеленые узколистые дубы — Quercus neriifolia, Q. elaena, Q. palaeovirens, Q. apocynophyllum, Cinnamomum; пальма — Sabal, узколистые ксерофильные кустарники — Apocynophyllum, Andromeda, Echitonium, Dryandra, Lomatia, Myrtophyllum; из хвойных пород — Podocarpus eocenica, Sequoia Couttsiae, S. Sternbergii, Pinus; встречались широколиственные листопадные породы Liquidambar, Acer, Castanea, Alnus и другие. В отличие от типичной полтавской флоры, на территории Казахстанской провинции отсутствовали представители мангровых болот: пальма Nipa, папоротник Chrysodium, Rhizophoraceae; флора и растительность носили более ксерофильный тип. Флора Казахстанской провинции, в общих своих чертах напоминала современную субтропическую флору Средиземноморья, Калифорнии, Австралии и Южной Африки. Современные представители субтропической растительности и ископаемые останки Узколистные дубы Пальма Sabal Узколистый ксерофильный кустарник Dryandra carduacea Sequoia Couttsiae Ликвидамбар (Liquidambar) 4. Ангарская (тунгусская) флора - существовавшая с раннего карбона до раннего триаса палеофлористическая область, характеризующаяся развитием мелких хвощевых, крупнолистных Annularia, своеобразных птеридоспермов Angaridium и Angaropteridium и кордаитов. Противопоставляется гондванской флоре южного полушария, от которой отделяется поясом вестфальской или тропической флоры. Типична для Кузнецкого и Тунгусского бассейнов. Каламиты (Calamites) – древесные растения высотой до 20 м. Произрастали на болотистых местах в начале каменноугольного периода. Отпечатки этих растений встречаются наиболее часто в залежах каменного угля. Каламиты с мягкими листьями, образующими овальные и звездчатые мутовки относят к роду Annularia. Птеридоспермы (Pteridospermatophyta) - семенны́ е папоротники — группа вымерших голосеменных растений. Встречаются в отложениях нижнего карбона—юры. Семенные папоротники, в отличие от папоротников обыкновенных, размножаются не спорами, а семенами. Представляют собой промежуточный этап эволюции между папоротниками и цикадовыми растениями, похожими на современные пальмы, с которыми птеридоспермы находятся в тесном родстве. Кордаиты (Cordaitaceae) - вымершие древесные голосемянные растения с мощным стволом и крупными ланцетовидными или кинжаловидными листьями с параллельными жилками; существовали в каменноугольный и пермский периоды палеозойской эры. Палеоэкологические исследования показывают, что кордаиты были способны произрастать на крайне бедных или засоленных почвах. На суходолах они образовывали леса из деревьев от 10 до 30 м высотой, а на болотах приобретали кустарниковую или мангровую форму. Современные представители и ископаемые останки ангарской флоры Annularia Angaropteridium Angaridium Кордаит Хвощ луговой (Equisetum pratense) Хвощ лесной (Equisetum sylvaticum) 5. Тургайская флора — палеофлористическая область, характеризовавшаяся развитием богатых по видовому составу широколиственных листопадных лесов. Существовала в палеогене в умеренном поясе Евразии, доходя на юге до Казахстана. Постепенно сменила полтавскую вечнозеленую флору. В начале третичного периода леса тургайской флоры, были распространены от Урала и Аральского моря (даже Башкирии) до Сахалина и Камчатки. Они покрывали большую часть Канады, Аляску и южную часть Гренландии. Тургайская флора сменила крупнолистную флору раннего палеогена в связи с похолоданием, как более приспособленная к существованию в условиях умеренно-тёплого влажного климата. В конце олигоцена и миоцене тургайская флора в Евразии распространялась к югу и юго-западу, постепенно вытесняя субтропическую флору. В олигоцене тургайская флора полностью завоевала высокие широты, где затем в связи с дальнейшим похолоданием быстро сменилась более умеренной флорой. Она исчезла на большей части Бореальной области, сменившись флорой, состоящей из хвойных и мелколиственных древесных пород и различных травянистых растений, составляющих основу современной растительности Евросибирской и АтлантическоСевероамериканской областей. Тургайская флора сохранилась до конца неогена на юге Центральной и Восточной Европы, на северо-востоке КНР, полуострове Корея, в Японии и Аппалачах. Типичными представителями тургайской флоры являются метасеквойя и таксодиум, каштан, граб, орех, ликвидамбар, береза, ольха. Вечнозелеными растениями она была бедна. В состав тургайской флоры также входили бук, виноград, дуб, крылоорешник, магнолия, сумах, тюльпанное дерево, из голосеменных — гинкго, ель, кедр, кипарис болотный, лиственница, сосна (12 видов), тсуга и др. Отмечены немногочисленные виды вечнозелёных лавров, пальм и др. К реликтовым формам тургайской лесной флоры относят роды Spiraeanthus, Piptanthus. Эти два кустарника в настоящее время участвуют в образовании зарослей, первый из них встречается в солонцеватой пустыне, второй — в горах Центрального Тянь-Шаня. Современные представители и ископаемые останки тургайской флоры Спиреантус (Spiraeanthus) Пиптант (Piptanthus nanus) Метасеквойя (Metasequoia) Бук (Fagus) Платан (Platanus) Гинкго (Ginkgo biloba) 6. Тургайская фауна - совокупность видов животных, населявших в олигоцене пространства Центральной Азии и Казахстана. Типичные животные: непарнокопытные - гигантские безрогие носороги (индрикотерии), мелкие аллацеропсы, гиракодонты, болотные носороги — аминодонты, а также тапироиды и халикотерии. Из насекомоядных — примитивные ежи и землеройки. Из хищных — креодонт, древние куницы, псовые; архаические зайцеобразные. Из грызунов — белкообразное животное просциурус, крупные роющие цилиндродонтиды, хомяки, бобры; из парнокопытных — свинообразные (энтелодоны и антракотерии), мелкие газелевидные жвачные и др. Кроме того, обнаружены остатки птиц, черепах, рыб, насекомых, различных моллюсков. В пределах огромного пространства, населённого тургайской фауной, состав её не был однороден. Индрикотерий — род вымерших млекопитающих семейства носорогообразных, живших 30—20 млн лет назад. Останки обнаружены во многих районах Азии. Рога у них отсутствовали. Питались листьями и ветвями. Индрикотерий и белуджитерий — самые высокие (до 8 м высотой) и самые тяжёлые (до 20 тонн) из когда-либо существовавших сухопутных млекопитающих. Креодонты — вымерший отряд (около 45 видов) хищных млекопитающих, господствовавших 55—35 млн лет назад. Основное отличие от современных хищников состояло в ином строении челюсти, из-за чего она была малоподвижной: креодонты, подобно крокодилам, умели перекусывать жертву, но не могли её обгладывать. Останки креодонтов обнаружены в Европе, Азии, Северной Америке и Африке. Гиракодонтовые — вымершее семейство непарнокопытных, родственное современным носорогам. Ископаемые животные территории Казахстана Индрикотерий (Indricotherium) Индрикотерий, скелет Эггисодон тургайский или аллацеропс тургайский (Eggysodon turgaica) Аллацеропс, скелет Креодонт (Creodonta) Гиракодонтовые (Hyracodontidae) Группа _____ Закончите предложения 1. Торгайский пролив соединял моря, занимавшие Туранскую и ………………………………………………………. равнины. 2. Широколиственные и вечнозеленые лиственные растения были характерны для …………………………………. флоры. 3. В результате похолодания и осушения Торгайского пролива ангарскую и полтавскую флору сменила …………………………………………………………………... флора. 4. Характерные представители африканской флоры, проникшей на территорию республики ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. . 5. В связи с похолоданием климата в ………………………………………… большая часть теплолюбивых растений погибли. 6. Таким образом, на формирование растительного мира Казахстана оказали влияние: …………………………………… , …………………………………………………………… , …………………………………………………………………… , …………………………………………… . 7. Современный растительный мир Казахстана насчитывает ………………….. видов высших растений. 8. Характер горной растительности обусловлен …………………………… ……………………………………… . 9. Хвойные леса высоких гор Казахстана состоят из ………………………………….. , ………………………… , ……………………….. . 10. На предгорных равнинах Жонгарского Алатау и Тянь-Шаня встречаются …………………………… и …………………………………….. . 11. Реликтовыми тропическими и субтропическими видами животных в Казахстане являются …………………………. , ………………………………… , ……………………………………… , ………………………………….. , ……………………………………………………………… . 12. Волки, лисы, куропатки – характерные жители ……………………………………………. зоны. 13. Полёвки, сайгаки, дрофы – характерные жители ……………………………………………… зоны. 14. Куланы, джейраны, песчаник – характерные жители ……………………………………………… зоны. 15. Характерные растения песчаных пустынь - ………………………………………….. и …………………………………………………. . 16. Нерпа обитает в …………………………………………………………………………. . 17. Улар – это ……………………………………………………………………………………………. . 18. На территории Казахстана обитает немало опасных беспозвоночных - ………………………………………………. , ………………………………………………………… , ……………………………………………………… . 19. В Красную книгу Казахстана занесено ……………….. видов растений, …………………… видов млекопитающих, ……………. видов пресмыкающихся, ………….. вида земноводных и ………………. видов рыб. 20. Баянаул и Алтынемель – это ……………………………………………………………………………………………. .