БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
"Утверждаю"
Проректор по учебной работе
профессор___________________ В.В. Самохвал
"_____" __________________ 2006 г.
БАЗОВАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА КУРСА
"Экологическая физиология позвоночных животных"
Для студентов специальности
"1-31 01 01 – биология"
специализации "1-31 01 01 – 01 14; 1-31 01 01 – 02 14 –
зоология позвоночных"
Регистрационный №_____
Минск
2006
ПРЕДИСЛОВИЕ
Целью специального курса "Экологическая физиология позвоночных животных"
является формирование у студентов представления о физиологических основах адаптаций
позвоночных животных к природным факторам среды и к их сложному сочетанию в различных физико-географических условиях. Задача курса заключается в ознакомлении с механизмами, определяющими приспособление биологических систем разного уровня к динамичным условиям существования, их устойчивость во времени и пространстве, целостность и бесперебойное осуществление свойственных им функций.
Полученные в результате прохождения курса экологической физиологии позвоночных знания необходимы студентам для успешного освоения ряда специальных курсов
("Териология", "Ихтиология" и др.).
ВВЕДЕНИЕ
Предмет, цели и задачи экологической физиологии позвоночных. Методы и направления
эколого-физиологических исследований в природных условиях и в эксперименте. Физиологические механизмы адаптаций. Классификация адаптаций и их значение для функций
регулируемых систем. Клеточный, тканевой, органный и системный уровни адаптаций у
пойкилотермных и гомойотермных позвоночных животных. Нервные и гуморальные механизмы адаптаций.
ОРГАНИЗМЕННЫЙ УРОВЕНЬ АДАПТАЦИЙ
Теплообмен и теплорегуляция.
Общее влияние высоких и низких температур на живые системы. Морфологические адаптации к теплу и холоду. Термические адаптации пойкилотермных и гомойотермных позвоночных животных. Химическая, физическая и поведенческая терморегуляция. Правило
Бергмана, закон Аллена. Сложнорефлекторные механизмы терморегуляции. Обратимая гипотермия. Эволюция температурных адаптаций.
Газообмен и дыхание
Физиологические особенности газообмена в водной среде: принципы водного дыхания,
адаптации к содержанию кислорода в воде, воздушное дыхание у рыб. Особенности газообмена у ныряющих животных. Газообмен в воздушной среде: принципы воздушного дыхания, дыхание у птиц. Типы гипоксии, механизм ее возникновения, реакция организма
позвоночных на недостаток кислорода. Адаптации позвоночных животных к жизни в высокогорьях.
Водно-солевой обмен
Водно-солевой обмен у водных позвоночных. Водный обмен и осморегуляция у амфибий.
Водно-солевой обмен у наземных позвоночных. Физиологическая регуляция водно-солевого обмена. Приспособление к солевой недостаточности. Адаптации, связанные с обитанием в аридных условиях.
Правило смены стаций.
Адаптации к питанию, пищевая специализация и обмен веществ
Типы питания позвоночных животных. Приспособления к питанию фитофагов и зоофагов.
Поведение, направленное на добывание пищи, его физиологические аспекты. Физиология
питания. Типы пищеварения. Адаптация пищеварительных ферментов. Регуляция пищеварения.
Энергетические резервы. Принципы энергетики организма. Зависимость энергетического
обмена от размеров тела. Поток энергии в организме позвоночных животных. Сезонные
изменения энергетического бюджета.
Адаптации к передвижениям и мышечной деятельности.
Окружающее организм пространство как фактор среды. Особенности передвижения в водной, наземной и воздушной средах. Физиологические адаптации при мышечной деятельности, мышечная деятельность птиц.
Суточные и сезонные ритмы
Суточные ритмы, физиологические часы. Механизмы и регуляция циркадных ритмов.
Сезонные изменения физиологических процессов. Цирканные ритмы, механизмы их регуляции. Механизмы регуляции размножения. Физиология и регуляция линьки у птиц и млекопитающих. Сезонные миграции и физиологический контроль миграционного состояния.
Физиологические изменения при зимней спячке. Факторы, вызывающие спячку, засыпание и пробуждение. Формы зимней спячки. Летняя спячка. Холодовое оцепенение у птиц.
Общие принципы адаптации организма
Правило оптимума, правило минимума. Комплексное воздействие факторов. Правило двух
уровней адаптации.
МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИЙ
НА ПОПУЛЯЦИОННОМ И БИОЦЕНОТИЧЕСКОМ УРОВНЯХ
Механизмы, направленные на поддержание пространственно-этологической структуры популяций.
Территориальное поведение. Биологическое преимущество группового образа жизни. Регуляция территориального поведения. Механизмы интеграции и "индивидуализации" территории. Территориальная агрессия. Маркирование территории.
Доминирование и иерархия. Механизмы поддержания иерархии.
Поддержание генетической структуры популяции.
Механизмы поддержания генетической гетерогенности. Иерархия и сексуальное доминирование. Миграционные процессы. Нарушение доминантности. Половая избирательность.
Регуляция плотности населения.
Механизмы регуляции численности в популяции. Эколого-физиологические механизмы
регуляции плотности популяции. Химическая, поведенческая регуляция. Регуляция посредством физиологических и поведенческих механизмов репродукции. Популяционный
гомеостаз.
Энергетическая оценка роли позвоночных в экосистемах.
Взаимоотношения популяций разных видов в биоценозах. Взаимосвязи популяций
смежных трофических уровней: растения – животные, хищники – жертвы, хозяин - паразит. Конкуренция и мутуализм.
Адаптации к антропогенному воздействию.
Приспособления к изменениям ландшафта. Синантропизация фауны. Акклиматизация видов позвоночных, ценных для человека.
ЛИТЕРАТУРА
Основная:
1. Шилов И.А. Физиологическая экология животных. – М.: Высшая школа , 1985.
2. Слоним А.Д. Экологическая физиология животных. – М.: Высшая школа , 1971.
3. Экологическая физиология животных. В серии: Руководство по физиологии. – М.: Наука, 1982.
4. Шмидт - Ниельсен К. Физиология животных. Приспособление и среда: В 2-х т. – М.:
Мир, 1982.
Дополнительная:
1. Сравнительная физиология животных: В 3-х т./ Ред. Проссер Л. – М.: Мир, 1977.
2. Одум Ю. Экология: В 2-х т. – М.: Мир, 1986.
3. Шилов И.А. Экология. – М.: Высшая школа, 2000.
4. Шилов И.А. Эколого-физиологические основы популяционных отношений у животных. – М.: Изд- во МГУ, 1976.
5. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества: Т. 1. –
М.: Мир, 1989.
6. Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны? – М.: Мир, 1987.
Составитель:
Круглова О.Ю. – ассистент кафедры зоологии Белорусского государственного университета, кандидат биологических наук.