Учебная модель: Зависимость пропорций тела животного от его размеров
Модель позволяет понять закономерности аллометрического роста.
Ця модель - компонент ІНМК (інноваційного навчально-методичного комплексу) «Екологія. Конструювання біосфери», розробленого у 2008 р. Д. А. Шабановим, А. Г. Козленком та М. А. Кравченко на замовлення НФПК (Національного фонду підготовки кадрів) Російської Федерації (докладніше про цей проєкт - у статті "Інновації та реальність"; причини, з яких цей комплекс не використовується, коротко описані в колонці "Підручники. Прямісінько в післязавтра"). Цю модель розміщено тут для її використання в навчальному процесі.
Модель дозволяє зрозуміти закономірності алометричного росту. Теоретичний матеріал, що стосується моделі, міститься в розділі Особливості організмів, пов'язані з їх розмірами посібника "Екологія: біологія взаємодій".
Для початку роботи з моделлю необхідно "клацнути" мишею на кнопці "Далі". Інструкції щодо роботи з моделлю містяться в найнижчій частині її вікна; якщо ці інструкції не вміщуються у віконці, їх можна прокрутити вгору-вниз стрілочками поряд з ними праворуч.
У моделі пропонується вивчити наявність математичної залежності між довжиною та масою тіла, а також діаметром стегнової кістки в межах однієї групи тварин - теропод (двоногих хижих динозаврів). Модель ілюструє застосування математичних операцій для виявлення залежностей: якщо у звичайному масштабі залежність простежується недостатньо чітко, то при переході до логарифмічного масштабу стає видна проста лінійна залежність між величинами. Аналіз цієї лінійної функції й дозволяє отримати математичну модель, за допомогою якої виконується завдання роботи - знаходження маси та довжини тіла викопних ящерів за знайденою стегновою кісткою.
Теоретичні відомості, необхідні для дослідження, а також хід роботи, докладно викладені у відповідних розділах моделі (відкриваються при натисканні на кнопку «Теорія»). У лівій частині робочої зони екрана розташовується місце для побудови графіка, у правій - таблиця з відомими параметрами представників досліджуваної групи. При натисканні на назву ящера в таблиці з'являється його короткий опис та реконструкція зовнішнього вигляду (щоб прибрати цей опис, потрібно "клацнути" на ньому мишею). Утримуючи правою клавішею миші стовпець таблиці, перетягніть його в зону побудови графіка. Зміна звичайного масштабу графіка на логарифмічний здійснюється постановкою галочки у відповідному віконці.
Деякі завдання, які можна розв'язати під час роботи з моделлю:
1. Для виявлення залежності між довжиною та масою тіла, а також діаметром стегнової кістки теропод, побудуйте необхідні графіки, дослідіть їх характер у звичайному та логарифмічному масштабі. У довідковій зоні екрана розгляньте отримувані залежності.
2. За результатами вимірювання стегнової кістки невідомого теропода визначте його масу та довжину. Провівши математичні розрахунки, визначте розмір динозавра, якому належала ця кістка. Виконуючи роботу, чітко дотримуйтеся вказівок в інформаційній зоні екрана та ходу роботи.
3. Застосуйте отриману залежність до будь-якої іншої кістки двоногого динозавра, вводячи значення її діаметра та провівши розрахунки. Можна перевірити правильність розрахунків на параметрах відомих динозаврів з таблиці.
4. Чи характерні подібні залежності для інших груп тварин? Чи ідентичні параметри, що пов'язують розміри тіла та діаметр стегнових кісток, для інших груп тварин?