Рабочая программа

Вид материалаРабочая программа

Содержание


М.В. Олонова
Тематический план курса
2.3 . Содержание отдельных разделов и тем
Физиологические основы формирования популяционной демографии
Механизмы поведенческих стратегий размножения.
Физиологические механизмы популяционной динамики
2.4. Вопросы и задания для самостоятельной работы
3.3. Экзаменационные вопросы
Подобный материал:
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Утверждаю

Директор Биологического института

_________________________________

«_____»_ _____________________2009 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ


«ПОПУЛЯЦИОННАЯ ФИЗИОЛОГИЯ»


Направление 020201 «Биология»

Магистерская программа 510603 «Зоология позвоночных»


Статус дисциплины: 992 СДМ

(федеральный компонент)


Томск – 2009


Одобрено кафедрой _зоологии позвоночных и экологии

Протокол № 62 от «12» февраля 2009 г.

Зав. кафедрой ____________________ _Н.С.Москвитина__


Рекомендовано методической комиссией Биологического института


Председатель методической комиссии М.В. Олонова

«______» ____________2009 г.


Рабочая программа по курсу «Популяционная физиология» составлена на основе требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению (020201 – биология), утвержденного 10 марта 2000 г.

Общий объем курса 100 ч., из них – лекционные 36 ч., самостоятельная работа студентов – 64 ч. Экзамен в первом семестре. Общая трудоемкость курса 2,7 зач. ед.


Составители: д.б.н., профессор М.П.Мошкин


Рецензент: д.б.н., профессор Н.С.Москвитина


1. Организационно-методический раздел

    1. Популяционная физиология

Лекционный курс относится к естественно-научным дисциплинам.
    1. Популяционная физиология предназначена для студентов, изучающих физиологию и экологию животных.

Основной целью данной дисциплины является знакомство студентов с мультидисциплинарными исследованиями, которые направлены на вскрытие физиологических механизмов межорганизменных взаимодействий, обеспечивающих устойчивое существование видов.

Для достижение данной цели читается 20 ч лекционный курс, проводится 3 семинара и 2 практические работы на базе Лаборатории экологической физиологии ИСиЭЖ СО РАН, а также около 6 часов отводится на самостоятельную работу студентов.

    1. По окончанию курса студент должен:
  • иметь представление о физиологических основах формирования демографической, пространственно-этологической и генетической структур популяций животных;
  • знать основные категории популяционной экологии;
  • выполнять некоторые эколого-физиологические тесты, а также научится анализировать современную литературы, посвященную экологической физиологии, популяционной экологии и генетике.



    1. Итоговый контроль – экзамен

Текущий контроль – семинары; самостоятельная подготовка докладов.

  1. Содержание дисциплины
    1. Популяционная физиология является оригинальным лекционным курсом. Его основной целью является наполнение содержанием общих представлений об адаптивном реагировании популяций на основе интеграции поведенческих и физиологических реакций отдельных особей. В последние годы публикуется значительное количество работ, отражающих участие физиологических механизмов в формировании демографической, пространственно-этологической и генетической структур популяций. Эти сведения рассредоточены по научным журналам разного профиля. Вместе с тем, развитие теоретических и прикладных аспектов современной экологии нуждается в обобщенном рассмотрении этологических, зоологических, физиологических и популяционно-генетических процессов как единой основы динамики и гомеостаза природных популяций животных.



    1. Тематический план курса

Наименование разделов и тем

Количество часов

Лекции

Семи-

нары

Лаборатор-

ные работы

Самосто-ятельная работа

Всего часов

Введение в популяционную экологию

2










2

Физиологические основы формирования популяционной демографии:

- созревание;
  • синхронизация репродуктив-ного статуса самцов и самок (сезонные биоритмы; сигналы растений; феромоны)




4

2







8

Пространственно-этологическая структура популяции:
  • физиологические механизмы внутривидовой конкуренции;
  • мечение и его стоимость;
  • индивидуализация запаховых меток

4

2

2

2

10

Механизмы поведенческих стратегий размножения:
  • моногамии и полигамия;
  • ранее или позднее половое созревание;
  • иммуно-физиологическая цена половых демонстраций
  • размножение при инфекциях;
  • ассортативный выбор партнеров




6

2

2

2

12

Физиологические механизмы популяционной динамики


4

2




2

8

Итоговый семинар (экзамен)




2







2

Итого по курсу

20

10

4

6

40



2.3 . Содержание отдельных разделов и тем

  • Введение в популяционную экологию. Популяция как форма существования вида. Ее положение в общей иерархии биосистем. Структурная организация популяций: демографическая структура, пространственно-этологическая структура, генетическая структура. Исторические предпосылки становления популяционной физиологии. Объекты и методы популяционной физиологии. Практические перспективы.
  • Физиологические основы формирования популяционной демографии. Основные механизмы полового созревания. Синхронизация репродуктивного состояния особей противоположного пола у видов с сезонным размножением. Роль минорных компонентов растений в координации размножения травоядных животных и сроков вегетации. Половые феромоны – их биосинтез, секреция, восприятие и нейроэндокринная реакция реципиента.
  • Механизмы поведенческих стратегий размножения. Нейрофизиологические основы формирования привязанности у моногамных видов млекопитающих. Феномен массовой гибели самцов после гона, его физиологические механизмы и адаптивная значимость. Иммуно-физиологическая цена раннего вступления в размножение. Вторичные половые признаки и иммунитет. Иммуно-физиологические механизмы, ограничивающие воспроизводство инфицированных особей. Влияние иммуно-генетических различий матерей и зародышей на эндокринное обеспечение беременности и развитие потомков.
  • Физиологические механизмы популяционной динамики. Стресс и колебания численности грызунов в оптимуме и пессимуме видового ареала. Факторы стресса в популяционном цикле у грызунов с сезонными миграциями в места зимовки и размножения. Взаимозависимость демографии и иммунитета в популяциях грызунов, как фактор динамики эпидемической опасности природных очагов инфекций.


2.4. Вопросы и задания для самостоятельной работы:
  • сезонные ритмы генеративной функции: фотопериод, химические сигналы; эндогенные годовые циклы
  • феромоны, их химическая структура и основные эффекты
  • физиологические основы доминирования – подчинения
  • иммуно-нейроэндокринные взаимодействия как основа поведенческой защиты от инфекций
  • индивидуальная изменчивость и возможность селективных изменений физиологических свойств особей
  • физиологические механизмы популяционных циклов грызунов.



  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины


3.3. Экзаменационные вопросы:
  • Популяция как форма существования вида. Ее положение в общей иерархии биосистем
  • Структурная организация популяций: демографическая структура, пространственно-этологическая структура, генетическая структура
  • Исторические предпосылки становления популяционной физиологии
  • Физиологические механизмы становления популяционной иерархии
  • Маркирование территории и ее ресурсная стоимость
  • Физиологические основы запаховой индивидуальности
  • Физиологические механизмы полового созревания
  • Сезонные ритмы как основа синхронизации репродуктивного состояния особей противоположного пола у видов с сезонным размножением
  • Физиологические эффекты минорных компоненты проростков кормовых растений
  • Половые феромоны – их биосинтез, секреция, восприятие и нейроэндокринная реакция реципиента
  • Нейрофизиологические основы формирования привязанности у моногамных видов млекопитающих
  • Физиологическая стоимость продуктивного успеха у видов с разными поведенческими системами размножения
  • Феномен массовой гибели самцов после гона, его физиологические механизмы и адаптивная значимость
  • Иммуно-физиологическая цена раннего вступления в размножение
  • Физиологические механизмы экспрессии вторичных половых признаков
  • Вторичные половые признаки и иммунитет
  • Эндокринные и поведенческие эффекты паразитов
  • Иммуно-физиологические механизмы, ограничивающие контакты здоровых и инфицированных особей
  • Физиологические основы ассортативного выбора брачного партнера
  • Гены главного комплекса и ольфакторная привлекательность потенциальных брачных партнеров
  • Влияние иммуно-генетических различий матерей и зародышей на эндокринное обеспечение беременности и последующее развитие потомков
  • Стресс и колебания численности грызунов в оптимуме и пессимуме видового ареала
  • Факторы стресса в популяционном цикле у грызунов с сезонными миграциями в места зимовки и размножения
  • Неинвазивные методы оценки стрессированности и их роль в изучении этологической структуры локальных поселений животных
  • Взаимозависимость демографии и иммунитета в популяциях грызунов, как фактор динамики эпидемической опасности природных очагов инфекций.


3.4. Литература:


Кроукрофт П. Артур, Билл и другие: Все о мышах. 1970 М., Мир, 158 с.


М.П. Мошкин Популяционная физиология и этология млекопитающих и птиц в проектах РФФИ. Вестник РФФИ, 2000, № 3, с. 5-17.


Мошкин М.П., Герлинская Л.А., Евсиков В.И. Иммунная система и реализация поведенческих стратегий размножения при паразитарных прессах. Журн. общей биол., 2003, 64(1): 23-44


Науменко Е.В. О регуляции численности популяций у млекопитающих. В кн.: Экологическая физиология животных. 1979, Л., Наука, Ч.1, 318-342.


Новиков С.И. Феромоны и размножение млекопитающих. 1988. Л., Наука, 170 с.


Сибирский экологический журнал. 1999, т.6, №1 (цикл статей, посвященных популяционной экологии водяной полевки.


Шилов И.А. Эколого-физиологические основы популяционных отношений у животных. 1977, М., Изд-во МГУ, 263 с.


Шилов И.А. Экология. 2001, М., Высшая школа, 512 с.


Carter C.S., DeVries A.C. and Getz L.L. Physiological substrates of mammalian monogamy: The prairie vole model. Neirosci. Biobehav. Rev. 1995, 19, 303-314.


Blalock E. The immune system our sixth sense // The Immunologist. 1994. V.2. № 1. P. 8-15.

Bronson F.H. The reproductive ecology of the house mouse // Quarterly Rev. Biol. 1979. V. 54. P. 265-299.


Brown J.L., Eklund A. Kin recognition and the major histocompatibility complex: an integrative review // Am .Nat. 1994. V. 143. P. 435-461.


Creel S., Creel N. M, Monfort S. L. Social stress and dominance // Nature. 1996. V. 379 №6562. P. 212.


Emerson S.B. Vertebrate secondary sexual characteristics – physiological vechanisms and evolutionary patterns. Am. Nat. 2000. 156(1), 84-91.


Hamilton W.D., Zuk M. Heritable true fitness and bright birds: a role for parasites // Science. 1982. V. 218. P. 384-387.


Hart B.L. Behavioural defense against parasites: interaction with parasite invasiveness // Parasitology. 1994. V. 109. Suppl. P. 139-151.


Lochmiller R.L., Deerenberg Ch. Trade-offs in evolutionary immunology: just what is the cost of immunity // Oikos. 2000. V. 88. P. 87-98.


Loehle C. Social barriers to pathogen transmission in wild animal populations // Ecology. 1995. V. 76. P. 326-335.


Ober C. HLA and pregnancy: the paradox of the fetal allograft // Am. J. Hum. Genet. 1998. 62. P. 1-5.


Penn D.J., Potts W.K. Chemical signals and parasite-mediated sexual selection // Trends Ecol. Evol. 1998a. V. 13. P. 391-396.


Pfaus J.G. Neurobiology of sexual behavior. Current Opinion in Neurobiology. 1999, 9(6), 751-758.


Singh P.B. Chemosensation and genetic individuality. Reproduction, 2001, 121, 529-539.


von Schantz T., Bensch S., Grahn M., Hasselquist D., Wittzel H. Good genes, oxidative stress and condition-dependent sexual signals // Proc. R. Soc. Lond. B. 1999. V. 266. P. 1-12.


Zuk M., McKean K.A. Sex differences in parasite infections: patterns and processes // Int. J. Parasitol. 1996. V. 26. P. 1009-1023.


ЛИСТ ПЕРЕУТВЕРЖДЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

Дата

№ протокола кафедрального заседания

Подпись зав. кафедрой

14.09.2009

72