Методические особенности изучения темы "Земноводные" в школьном курсе биологии (стр. 1 из 5)
ВВЕДЕНИЕ
Появление в девонском периоде палеозойской эры класса земноводных (амфибий) — крупный шаг на пути эволюции позвоночных, так как его представители — стегоцефалы первыми из позвоночных вышли на сушу. Это сыграл большую роль в усложнении строения всех систем органе
Впервые скелет стал выполнять опорно-двигательную функций без какой-либо поддержки извне, что привело к формированию длинных трубчатых костей, из которых состоят конечности земных животных. С появлением трубчатых костей возник дополнительный кроветворный орган — красный костный мозг. Клетки крови образуются уже не только в селезенке, почках, печени, кровяном русле, но и в красном костном мозге. В процессе последующего развития позвоночных красный костный мозг станет главным кроветворным органом. В связи с наземным существованием у земноводных усложняется система кровообращения: появляется второй круг — легочный. Это, в свою очередь, приводит к усложнению строения сердца, которое становится трехкамерным. Но кровь, смешиваясь в желудочке, доставляет к клеткам тела мало кислорода, этому кислородный этап дыхания (III этап диссимиляции) Д"1 небольшой эффект: энергии выделяется немного, ее хват лишь на процессы жизнедеятельности. Тепловая же энергия настолько мала, что температура крови и тела зависит от температуры окружающей среды. Поэтому земноводные активны только в теплое время года, в холодный же период они впадают в оцепенение.
Глава 1.
ЛЯГУШКА — ОБИТАТЕЛЬ ВОДЫ И СУШИ
Образ жизни лягушки. Лягушки (!) живут почти по всей территории нашей страны, кроме Крайнего Севера Сибири и высокогорных районов. Живут они в сырых местах: в болотах, влажных лесах, на лугах, по берегам пресноводных водоемов или в воде. Поведение лягушек во многом определяется влажностью. В сухую погоду бурые наземные лягушки прячутся от солнца, зато после его захода или в мокрую, дождливую погоду наступает время их охоты. Зеленые лягушки живут в воде или у самой воды, поэтому они охотятся и днем. Питаются лягушки различными насекомыми, главным образом жуками и двукрылыми, но поедают также пауков, наземных и водных брюхоногих моллюсков, а иногда и мальков рыб. Свою добычу лягушки подстерегают, неподвижно сидя в укромном месте.
При охоте главную роль играет зрение. Заметив какое-либо насекомое или другое мелкое животное, лягушка выбрасывает изо рта широкий липкий язык, к которому и прилипает жертва. Лягушки хватают только подвижную добычу.
Активны лягушки только в теплое время года. С наступлением осени они уходят на зимовку. Зиму проводят на дне водоемов или же прячутся в ямах, норах грызунов, под кучами камней.
Внешнее строение. Тело лягушки уплощено, большая плоская голова без резких границ переходит в туловище. В отличие от рыб голова земноводных подвижно сочленена с туловищем. Хотя у лягушки и нет шеи, она все же может поворачивать голову в стороны и наклонять ее.
На голове заметны два больших выпученных глаза, защищенные веками: кожистым — верхним и прозрачным подвижным — нижним. Лягушка часто моргает, при этом влажная кожа век смачивает поверхность глаз, предохраняя их от высыхания. Эта особенность развилась у лягушки в связи с ее наземным образом жизни. Рыбы, глаза которых постоянно находятся в воде, век не имеют. Впереди глаз на голове заметна пара ноздрей. Это не только отверстия органов обоняния. Лягушка дышит атмосферным воздухом, который попадает в ее организм через ноздри. Глаза и ноздри расположены на верхней стороне головы. Когда лягушка прячется в воду, она выставляет их наружу.
При этом она может дышать атмосферным воздухом и видеть то, что происходит вне воды. Позади каждого глаза на голове лягушки заметен небольшой кружок, затянутый кожей. Это наружная часть органа слуха — барабанная перепонка. Внутреннее ухо лягушки, так же как и у рыб, помещается в костях черепной коробки.
У лягушки хорошо развиты парные конечности — передние и задние ноги. И те и другие состоят из трех главных отделов, но называются они по-разному. В передней ноге различают плечо, предплечье и кисть. У лягушки кисть заканчивается четырьмя пальцами (пятый палец у нее недоразвит). В задней конечности эти отделы называют бедром, голенью и стопой. Стопа заканчивается пятью пальцами, которые у лягушки соединены плавательной перепонкой. Отделы конечностей подвижно сочленены между собой при помощи суставов. Задние ноги значительно длиннее и сильнее передних, они играют главную роль при движении. Сидящая лягушка опирается на слегка согнутые передние конечности, задние при этом сложены и находятся по бокам тела. Быстро распрямляя их, лягушка совершает прыжок. Передние ноги при этом предохраняют животное от удара о землю. Плавает лягушка, подтягивая и выпрямляя задние конечности, а передние при этом прижимает к телу.
Кожа у всех современных земноводных голая. У лягушки она всегда влажная благодаря жидким слизистым выделениям кожных желез.
Вода из окружающей среды (из водоемов, дождевая или роса) попадает в организм лягушки через кожу и с пищей. Лягушка никогда не пьет.
Скелет и мускулатура лягушки. Скелет лягушки состоит из тех же основных отделов, что и скелет окуня, однако в связи с полуназемным образом жизни и развитием ног детали скелета лягушки отличаются рядом особенностей.
Позвоночник лягушки короткий. В отличие от рыб у лягушки имеется шейный позвонок, лишенный боковых отростков. Он подвижно сочленен с черепом. За ним следуют 7 туловищных позвонков с боковыми отростками (ребра у лягушки не развиты). Шейный и туловищный позвонки имеют верхние дуги, защищающие спинной мозг. На конце позвоночника у лягушки и у всех других бесхвостых земноводных помещается длинная хвостовая кость, которая образуется из нескольких сросшихся хвостовых позвонков. У тритонов и других хвостатых земноводных этот отдел позвоночника состоит из большого числа подвижно сочлененных между собой позвонков.
В черепе лягушки меньшее число костей, чем в черепе рыб. В связи с легочным дыханием и отсутствием жабр у лягушек нет ни жаберных костей, ни костей жаберных крышек.
Скелет конечностей соответствует их расчленению на три отдела (см. рис. 91, 92) и связан с позвоночником посредством костей поясов конечностей. Пояс передних конечностей (грудина, две вороньи кости, две ключицы и две лопатки) охватывает туловище, полукольцом снизу, с боков и отчасти сверху. Пояс задних конечностей образован сросшимися тазовыми костями и прикрепляется к позвоночнику еще плотнее. Он служит опорой задним конечностям.
Мускулатура. Строение мышечной системы лягушки много сложнее, чем у рыбы. Ведь лягушка не только плавает, но и передвигается по суше. Благодаря сокращениям отдельных мышц или групп мышц лягушка может совершать сложные движения. Особенно хорошо у нее развиты мышцы конечностей. В отличие от рыб лягушка может слегка опускать и поднимать голову.
Внутреннее строение лягушки Пищеварительная система земноводных имеет почти такое же строение, как у рыб. В отличие от рыб задняя кишка открывается не прямо наружу, а в особое ее расширение, называемое клоакой. В клоаку открываются также мочеточники и выводные протоки органов размножения.
Дыхательная система. Лягушка дышит атмосферным воздухом. Для дыхания служат легкие и кожа. Легкие имеют вид мешков.
Их стенки содержат большое количество кровеносных сосудов, в которых совершается газообмен. Горло лягушки несколько раз в секунду оттягивается вниз, благодаря чему в ротовой полости создается разреженное пространство. Тогда воздух проникает через ноздри в ротовую полость, а оттуда в легкие. Обратно он выталкивается под действием мускулатуры стенок тела. Легкие лягушки развиты слабо, и кожное дыхание для нее также важно, как и легочное. Газообмен возможен только при влажной коже. Если лягушку поместить в сухой сосуд, то вскоре кожа ее высыхает и животное может погибнуть. Погруженная в воду, лягушка целиком переходит на кожное дыхание.
Кровеносная система. Сердце лягушки помещается в передней части тела, под грудиной. Оно состоит из трех камер: желудочка и двух предсердий. Сокращаются поочередно то оба предсердия, то желудочек.
В сердце лягушки правое предсердие содержит только венозную кровь, левое — только артериальную, а в желудочке кровь до известной степени смешанная.
Особое расположение сосудов, берущих начало от желудочка, приводит к тому, что только головной мозг лягушки снабжается чистой артериальной кровью, а все тело получает смешанную кровь.
У лягушки кровь из желудочка сердца протекает по артериям во все органы и ткани, а из них по венам оттекает в правое предсердие — это большой круг кровообращения. Кроме того, из желудочка кровь поступает в легкие и в кожу, а из легких обратно в сердце, - в левое предсердие,— это малый круг кровообращения. У всех позвоночных животных, кроме рыб, два круга кровообращения.
Обмен веществ у земноводных протекает медленно. Поэтому, как и у рыб, температура тела лягушки несколько отличается от температуры окружающей среды и меняется вместе с ней.
Центральная нервная система земноводных состоит из тех же отделов, что и у рыб. Передний мозг развит сильнее, чем у.рыб, и в нем можно различить два вздутия — большие полушария. Тело земноводных прижато к земле, и им не приходится поддерживать равновесие. В связи с этим мозжечок, управляющий координацией движений, развит у них слабее, чем у рыб.
Размножение, развитие и происхождение земноводных