Учебная модель: Зависимость пропорций тела животного от его размеров

Эта модель - компонент ИУМК (инновационного учебно-методического комплекса) «Экология. Конструирование биосферы», разработанного в 2008 г. Д. А. Шабановым, А. Г. Козленко и М. А. Кравченко по заказу НФПК (Национального фонда подготовки кадров) Российской Федерации (подробнее об этом проекте - в статье "Инновации и реальность"; причины, по которым этот комплекс не используется, коротко описаны в колонке "Учебники. Прямиком в послезавтра"). Эта модель размещена здесь для ее использования в учебном процессе.

Модель позволяет понять закономерности аллометрического роста. Теоретический материал, относящийся к модели, находится в разделе Особенности организмов, связанные с их размерами пособия "Экология: биология взаимодействий".

Для начала работы с моделью необходимо "щелкнуть" мышью на кнопке "Далее". Инструкции по работе с моделью находятся в самой нижней части ее окна; если эти инструкции не помещаются в окошке, их можно прокрутить вверх-вниз стрелочками рядом с ними справа.

В модели предлагается изучить наличие математической зависимости между длиной и массой тела, а также диаметром бедренной кости в пределах одной группы животных — теропод (двуногих хищных динозавров). Модель иллюстрирует применение математических операций для выявления зависимостей: если в обычном масштабе зависимость прослеживается недостаточно четко, то при переходе к логарифмическому масштабу становится видна простая линейная зависимость между величинами. Анализ этой линейной функции и позволяет получить математическую модель, с помощью которой выполняется задача работы — нахождение массы и длины тела ископаемых ящеров по найденной бедренной кости.

Теоретические сведения, необходимые для исследования, а также ход работы, подробно изложены в соответствующих разделах модели (открываются при нажатии на кнопку «Теория»). В левой части рабочей зоны экрана располагается место для построения графика, в правой — таблица с известными параметрами представителей исследуемой группы. При нажатии на название ящера в таблице появляется его краткое описание и реконструкция внешнего вида (чтобы убрать это описание, нужно "щелкнуть" на нем мышью). Удерживая правой клавишей мыши столбец таблицы, перетащите его в зону построения графика. Изменение обычного масштаба графика на логарифмический производится постановкой галочки в соответствующем окошке.

Некоторые задачи, которые можно решить при работе с моделью:

1. Для выявления зависимости между длиной и массой тела, а также диаметром бедренной кости теропод, постройте необходимые графики, исследуйте их характер в обычном и логарифмическом масштабе. В справочной зоне экрана рассмотрите получаемые зависимости.

2. По результатам измерения бедренной кости неизвестного теропода определите его массу и длину. Проведя математические расчеты, определите размер динозавра, которому принадлежала эта кость. Выполняя работу, четко придерживайтесь указаний в информационной зоне экрана и хода работы.

3. Примените полученную зависимость к любой другой кости двуногого динозавра, вводя значения ее диаметра и проведя расчеты. Можно проверить правильность расчетов на параметрах известных динозавров из таблицы.

4. Характерны ли подобные зависимости для других групп животных? Идентичны ли параметры, связывающие размеры тела и диаметр бедренных костей, для других групп животных?