V. Изучение нового материала

Для этого по группам вам предстоит выполнить задания из конверта № 2: Дайте характеристику мест обитания и образа жизни одного из отрядов класса Земноводные (1. Хвостатые, 2. Бесхвостые, 3. Безногие, 4. Общая характеристика для всего класса Земноводные). На эту работу Вам дается 3 минуты. А затем один представитель группы сообщает всем кратко информацию о заданном отряде.

Дополнительная информация: Жизненная обстановка амфибий весьма разнообразна. Среди них есть чисто водные формы, никогда не выходящие на сушу. Большинство их принадлежит к хвостатым амфибиям. Только немногие бесхвостые также живут исключительно в воде.
Большинство бесхвостых ведут полуводный образ жизни. Многие зимуют также в воде. В остальное время эти виды живут на суше и часто уходят от водоемов на большие расстояния. Таковы жабы, бурые лягушки, огненная и кавказская саламандры. Зеленые лягушки также много времени проводят вне воды, но от водоемов далеко не уходят и при опасности одним прыжком скрываются в воду.
Среди бесхвостых есть виды, живущие главным образом на деревьях. В большинстве это обитатели тропических лесов. Наши квакши лазают по деревьям при помощи больших округлых присосок, расположенных на концах пальцев и богатых железами, выделяющими клейкий секрет.
Лягушки живут почти по всей территории бывшего Советского союза, кроме Крайнего Севера Сибири и высокогорных районов. Живут они в сырых местах: в болотах, влажных лесах, по берегам пресноводных водоемов или в воде. Поведение лягушек во многом определяется влажностью. В сухую погоду некоторые виды лягушек прячутся от солнца, зато после его захода или в мокрую, дождливую погоду наступает время их охоты. Другие виды живут в воде или у самой воды, поэтому они охотятся и днем.
Еще одна группа амфибий – это роющиеся в земле виды. К ним относятся почти все безногие – обычно обитатели толщи почвы, редко выходящие днем на поверхность. Среди бесхвостых также есть виды, могущие глубоко закапываться в землю. Такова, например, чесночница. Однако для подавляющего большинства лягушек почва служит лишь местом временного нахождения, а не постоянной средой обитания, как для безногих наземных земноводных.
Хотя амфибии, как это показано выше, живут в разнообразных средах, их общее географическое распространение связано с наличием весьма специфических жизненных условий. Основные из них следующие: тепло, наличие водоемов, значительная влажность воздуха, определенный химизм воды и почвы.
Засушливый жаркий климат весьма неблагоприятен для амфибий. Имея тонкую кожу, они теряют много влаги из тела. Верхний температурный предел жизнедеятельности для большинства видов лягушек равен примерно + 40оС.
Лучше других засушливые условия переносят жабы, что связано с ороговением их эпидермиса, защищающего тело от иссушения. Кроме того, жабы ведут ночной образ жизни и в силу этого избегают действия дневного зноя. Жабы обитают даже в пустынных областях Средней Азии, где встречаются, однако, только в оазисах.
Амфибии не могут жить в соленой воде или сильно засоленных почвах. [1, 2, 4, 5, 6, 7, 8]

Итак мы с вами выяснили, какие условия характеризуют места обитания класса Земноводные, и какие особенности образа жизни в связи с этим у них появились.
А теперь давайте попробуем предположить, как могли появиться такие животные. Предположите от кого произошли земноводные? В вашем распоряжении 1 минута для обсуждения в группах и от каждой группы выступает один человек с предположением. Здесь учитель обращает внимание учащихся на сравнение класса Земноводные с классом Рыбы.
Далее демонстрируется схема «Эволюционное древо происхождения земноводных и пресмыкающихся» с комментарием учителя (рисунок 1 из конверта № 3 вклеивается в тетрадь).

Возможный комментарий учителя. Происхождение земноводных представляет исключительный интерес. В данном случае мы имеем дело не только с возникновением еще одного нового класса животных, но и с появлением позвоночных в новой, наземной среде обитания. Выход позвоночных из водной среды на сушу привел их к столкновению с новыми и значительно более разнообразным условиям жизни, обусловил новые сложные пути их эволюционного развития, приведшие к появлению в последующем высших групп: рептилий, птиц и млекопитающих.
Переход позвоночных от водного к наземному образу жизни должен был сопровождаться появлением в основном двух решающих приспособлений: дыхания кислородом атмосферы и передвижения по твердому субстрату.
Другими словами, жаберное дыхание должно было замениться легочным, а конечности типа плавника – пятипалыми конечностями, представляющими многочленный рычаг, служащий для опоры тела о твердый субстрат.
Намеки на появление указанных приспособлений мы встречаем среди разнообразных групп рыб. Известны случаи, когда рыбы на то или иное время выходят из воды.
В конце девона в пресных водоемах появились первые амфибии – ихтиостегиды. Они были настоящими переходными формами между кистеперыми рыбами и земноводными. Так, у них имелись рудименты жаберной крышки, настоящий рыбий хвост. Кожа была покрыта мелкой рыбьей чешуей. Однако наряду с этим они имели парные конечности типа пятипалых конечностей наземных позвоночных. Ихтиостегиды жили не только на суше, но и в воде.
В карбоне возникла вторая основная ветвь первичных амфибий – лепоспондилы. Они имели мелкие размеры и были хорошо приспособлены к жизни в воде. Некоторые из них вторично утратили конечности. Начальные их формы просуществовали до середины пермского периода. Полагают, что они дали начало отрядам современных амфибий – хвостатых и безногих.
Все ранние вымершие амфибии, которых иногда именуют стегоцефалами, характеризовались сплошным панцирем из кожных костей, покрывавшим черепную коробку сверху и с боков, так что оставались отверстия только для ноздрей, глаз и теменного органа. Стегоцефалы дожили до начала мезозоя. Современные же отряды амфибий появляются только в конце мезозоя (конец юры – начало мела). [1, 2, 4, 5, 6, 7, 8]

Эволюционное древо происхождения земноводных и пресмыкающихся (рисунок 1).

Мы с Вами уже многое выяснили про особенности и происхождение класса Земноводные, но ни чего еще конкретного не сказали об их внешнем строении. Вначале посмотрите внимательно еще раз на представителя, который находится в сосуде, а затем выполните задание. У Вас на столах конверт № 4 с заданием по внешнему строению на эту работу Вам отводится 5 минут.
Сделать в тетради рисунки головы (найти и подписать глаза, веки, ноздри, барабанная перепонка) и конечностей (найти и подписать передняя: плечо, предплечье, кисть – свободные пальцы; задняя конечность: бедро, голень, стопа – пальцы соединенные плавательной перепонкой). Задание проверяем при помощи слайдов.

У Вас на столах остался последний конверт № 5 в нем задание об особенностях внешнего строения на примере лягушки (обратите внимание на преподавательский стол, здесь у нас с Вами в сосуде находится – шпорцевая лягушка альбинос) связанного с необходимостью ее пребывать в одной из сред обитания. В тетради делаете таблицу из двух граф, учитель вместе с учащимися чертит таблицу, и затем в группе заполняете только свой столбик, а второй заполняем во время проверки через 5 минут. (2 группы 1 графа, 2 группы 2 графа)

Особенности, связанные с образом жизни:

Приспособления к обитанию в водной среде	Приспособления к обитанию в наземно-воздушной среде
1. Плавательная перепонка между пальцами (на задней конечности)	1. Наличие конечностей наземного типа
2. Обтекаемая форма тела, уплощенная в спинно-брюшном направлении	2. Уплощенная форма тела
3. Тело покрыто голой кожей со слизью, уменьшающей трение о воду	3. Тело покрыто слизью, предотвращающей высыхание тела (организма)
4. Глаза и ноздри, способные закрываться, находятся на возвышенностях головы	4. Глаза имеют веки и слезные железы
	5. Барабанные перепонки

Вывод: Земноводные во внешнем строении имеют …(черты приспособленности к возможности обитать как в водной, так и в наземно-воздушной средах.)

Тенденция развития многоклеточных животных.

Перед многоклеточными организмами, которые к тому же стали крупнее, возник ряд анатомических и физиологических проблем. Наиболее важные из них:

Крупным многоклеточным животным требуется больше пищи, чем одноклеточным.

Представители многоклеточных полностью перешли к гетеротрофному питанию, в большинстве случаев к голозойному (питание посредством захвата твердых пищевых частиц внутрь тела организма).

Возникновение пищеварительного канала позволило многоклеточным животным заглатывать крупные частицы, переваривать их и всасывать растворимые продукты питания. Непереваренные остатки выводятся наружу.

Конкуренция. Развиваются разные типы питания, появляются плотоядные, растительноядные и всеядные формы. Некоторые виды переходят к паразитизму.

Увеличиваются размеры, возрастает потребность в пищи. На фоне возросших пищевых потребностей возникают эффективные средства передвижения, позволяющие вести поиск пищи.

Появляются мышечная и скелетная (экзо- и эндоскелеты) системы, которые обеспечивают: а) поддержание определенной формы тела; б) защиту и опору для внутренних органов; в) передвижение организма.

Большинство представителей многоклеточных характеризуются двусторонней, или билатеральной симметрией. Их тело обычно имеет удлиненную обтекаемую форму, которая облегчает движение. У этих животных различают переднюю и заднюю, правую и левую части тела. У разных представителей эти области подвергаются дальнейшей специализации. Заметным исключением являются кишечнополостные и иглокожие, которые ведут прикрепленный образ жизни. Для кишечнополостных характерна радиальная симметрия, а для иглокожих – пятилучевая. Такое строение позволяет им улавливать изменения среды во всех направлениях.

Возникает центральная нервная система, координирующая работу всего организма. Органы чувств воспринимают раздражение, центральная система обрабатывает информацию, а эффекторы осуществляют адекватный ответ.

Основные органы чувств и нервные центры перемещаются в передний конец тела животного. Такое их расположение – наиболее удобное, поскольку они получают возможность первыми реагировать и регистрировать изменения окружающей среды с которыми животному предстоит столкнуться.

10.Параллельно с нервной системой развивается эндокринная система, которая также выполняет координирующие функции в организме. Обе эти системы поддерживают гомеостаз.

11.Увеличение размеров животных приводит к пространственной изоляции центральных тканей от стенок тела животного и окружающей среды. Это ведет к появлению транспортной системы. Функции транспорта выполняет жидкая ткань – обычно кровь, которая благодаря работе мышц сердца или пульсирующих сосудов разносится по всему организму.

12.Транспортная система обеспечивает перенос О₂ , СО₂, растворенных питательных веществ и продуктов метаболизма.

13.У многоклеточных животных наружные покровы относительно непроницаемы. Обмен веществ между организмом и окружающей средой происходит только через определенные участки тела. Это делает еще более необходимым развитие транспортной системы.

14.Развитие многоклеточного животного из одной клетки – зиготы – процесс длительный и сложный, он непременно включает период эмбрионального развития, далее часто следует личиночная стадия и метаморфоз, наконец появляется взрослая особь.

Семинар 3. Адаптация позвоночных к наземному образу жизни.

Цель: рассмотреть основные ароморфозы и характерные черты позвоночных

Перечень вопросов, подлежащих

закреплению на семинарском занятии:

Докажите, что появление хватательного ротового аппарата вызвало перестройку всего организма.

Докажите, что возникновение парных плавников – конечностей - следующий крупный ароморфоз в эволюции позвоночных.

Охарактеризуйте основные отличия опорно-двигательного аппарата наземных позвоночных, в связи со сменой сред обитания и изменения форм локомоции.

Проанализируйте необходимость эволюции наружных покровов позвоночных.

Объясните, почему амфибии не смогли сохранить господство в пермском периоде.

Докажите, что именно рептилии смогли порвать связь с водой.

Докажите эволюцию дыхательной системы у позвоночных

Объясните, почему дифференцировка дыхательных путей не могла произойти у амфибий?

Докажите эволюцию кровеносной системы у позвоночных

Докажите, что амфибии и рептилии не могут быть гомойотермными организмами.

Докажите, что рептилии умней, чем амфибии

Объясните, в чем заключаются особенности адаптации к наземному образу жизни амфибий?

Объясните, в чем заключаются особенности адаптации к наземному образу жизни рептилий?

Экологическое и хозяйственное значение земноводных.

Экологическое и хозяйственное значение рептилий

Основные ароморфозы млекопитающих, позволившие им занять господствующее положение

Литература

«Биология» под ред. Проф. В.Н.Ярыгина В 2-томах, М., 1999, том 2 стр. 92-151

Дата добавления: 2015-07-08