Автор: Филипп Сапожников
Настоящая учебная программа имеет своей целью расширить познания подростков в области биологии, разнообразия структур и экологии морских беспозвоночных животных и простейших, а также привить слушателям понимание соответствия структуры и функций живых систем. При выполнении программы предусматриваются как теоретические семинары, так и практические занятия в поле и в лаборатории. В качестве полевой работы планируется наблюдение объектов в естественной среде обитания в сообществе с другими компонентами морского биоценоза и сбор материала для дальнейшего лабораторного изучения. В условиях лаборатории учащиеся смогут под руководством преподавателя изучить строение и функциональную взаимосвязь структур всевозможных представителей морского микро- и макромира, попробовать себя в экспериментальной работе и освоить морскую аквариумистику при создании живой многокомпонентной системы морского сообщества в условиях аквариума. Мы планируем ознакомление учащихся с условиями культивирования используемых человеком морских беспозвоночных в естественной среде и на специально организованной плантации. Программа рассчитана на трехнедельный период обучения и включает в себя темы для изучения из разных, связанных друг с другом областей биологии моря.
Тема 1
Структура морской биоты. Биоразнообразие – его причины и свойства, теоретические модели. Понятие экологической ниши. Взаимоотношения организмов в естественной среде обитания: конкуренция, нейтрализм, комменсализм, паразитизм, симбиоз и прочие формы. Происхождение организмов – причины и свойства, понятие о эволюционном развитии. Отбор как причина и как следствие эволюционных изменений. Биоценоз и его функциональные группы: продуценты, консументы и редуценты. Трофические цепи и пирамиды биомассы.
Тема 2
Протисты моря. Разнообразие форм организации морских одноклеточных и колониальных простейших на примере черноморского бентоса, планктона и сообществ обрастаний. Понятие об организации одноклеточной живой системы и механизмах её взаимодействия с окружающим пространством и другими компонентами биоты. Оптимизация жизненных функций простейших в связи с условиями среды обитания. Понятие о факультативности и облигатности жизненных функций, способах добычи энергии. Жизненные циклы простейших. Понятие клеточного симбиоза как оптимизации формы сосуществования различных живых систем. Функциональная морфология протистов. Понятие модульной организации на примерах микроскопических форм эукариотной жизни.
Тема 3
Нетканевые животные (например, губки и некоторые другие). Трихоплакс – неведомый гость морских аквариумов: своеобразие и гармония структуры, жизненный цикл. Губки как пример оригинально устроенных неподвижных организмов. Типы клеток тела губок, их функции и взаимопревращения. Механизм питания порифер, основные и переходные формы их строения. Понятие ближайшего жизненного пространства и механизмов оптимизации его использования. Жизненные циклы губок и формы их расселения.
Тема 4
Стрекающие Черного моря. Многообразие черноморских кишечнополостных на примерах обитателей планктона и бентоса. Структурно-функциональная организация сцифоидных медуз и их жизненные циклы. Гидроидные полипы. Кораллы. Модульная организация как метод выживания и рационального использования ближайшего жизненного пространства. Сифонофоры: строение и функциональная морфология. Актинии: структура и способ существования. Гребневики как своеобразная группа обитателей планктона и донных сообществ. Способы размножения и расселения книдарий. Опасные медузы Чёрного моря и механизмы действия их ядов.
Тема 5
Морские плоские черви. Жизненная форма планарии и подобные ей примеры организации из числа обитателей черноморского бентоса. Свободноживущие и паразитические представители группы, паразиты рыб, членистоногих и моллюсков. Жизненные циклы. Паразитизм как причина специализации одних органов и редукции других, понятие вторичного упрощения организации. Регенерация плоских червей. Предполагаемые линии развития представителей группы на основании морфологических данных.
Тема 6
Полихеты – пернатые змеи моря. Легенда о Кетсаль-Коатле и реальные морские драконы. Бродячие и сидячие формы. Жизненные циклы и способы размножения. Строение различных черноморских многощетинковых червей. Функциональный смысл метамерии.
Тема 7
Планктонные ракообразные. Приспособления рачков к обитанию в толще воды, морфологическое разнообразие черноморских представителей. Ветвистоусые, веслоногие, панцирные раки, эвфаузиды: строение, жизненные циклы, особенности размножения и экология. Планктонный парадокс.
Тема 8
Крабы и амфиподы – обитатели дна. Детритофаги, травоядные и прочие носители клешней. Структурно-функциональная организация десятиногих раков и бокоплавов. Специализация конечностей как пример обустройства экологической ниши. Морфологическая вариабельность в пределах группы амфипод. Способы охоты черноморских крабов. Размножение и метаморфоз представителей обеих групп.
Тема 9
Моллюски Черного моря. Двустворки: общий план строения и морфологические вариации. Жизненные циклы и способы расселения. Мидиевые и устричные банки как пример особой формы сосуществования моллюсков. Культивирование двустворок. Одиночно живущие представители и их жизненные формы. Брюхоногие моллюски: разнообразие структуры и способов питания. Рапана как пример негативной интродукции. Голожаберные моллюски и их культивирование в аквариуме. Головоногие как своеобразная группа морских беспозвоночных.
Тема 10
Мир морского аквариума. Отличия морского аквариума от пресноводного. Устройство морского аквариума и системы жизнеобеспечения для его обитателей. Режим аквариума. Последовательность заселения и основные принципы комбинаторики. Уход за искусственно созданным биоценозом и гуманные способы проведения экспериментов.
