Изучаем фауну России. Сибирский углозуб

Александр Кулев

Форма: Статья
Жанр: Проза (другие жанры)
Объём: 19061 знаков с пробелами
Раздел: "Научно-методические статьи"

Понравилось произведение? Расскажите друзьям!

В процессе проведения кружковых занятий по биологии педагог имеет возможность существенно расширить знания школьников о различных представителях фауны России. В данной статье учитель найдет необходимую информацию для этих занятий, а также разнообразные составленные автором вопросы и задания, многие из которых нацелены на развитие мышления у школьников. Приведенные материалы могут фрагментарно использоваться педагогом и на уроках биологии.

Важным направлением работы учителя биологии является формирование у школьников любви к природе своего края; стремления и умения изучать жизнь животных, обитающих на территории России. В настоящее время, учитывая остроту экологических проблем, данная идея приобретает особую актуальность. Познавательные задачи при этом гармонично и естественно объединяются с задачами патриотического воспитания подрастающего поколения.

ОБЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАНЯТИЯ

Занятие начинается с формулирования его темы, цели и основных задач. После этого биологический текст, предназначенный для учащихся, поочередно зачитывается несколькими школьниками и, в случае необходимости, сопровождается краткими комментариями со стороны педагога. Значительная часть информации подается в научно-популярном и научно-художественном стилях, что соответствует возрастным психологическим особенностям подростков. Педагог заранее сообщает школьникам, что при чтении не следует озвучивать номера литературных источников, находящиеся в квадратных скобках. Они могут понадобиться в дальнейшем, при обсуждении биологической информации, если кто-то из слушателей захочет узнать, в какой именно книге приведены конкретные идеи или факты.
После прочтения текста учащиеся задают собственные вопросы о том, что оказалось для них непонятным либо вызвало особый интерес; отвечают на вопросы, сформулированные в заключительной части статьи, а также выполняют приведенные в ней задания. Методический аппарат статьи нацелен не только на проверку качества первичного усвоения школьниками озвученных фактов и идей, но и на осуществление разнообразной мыслительной деятельности.
Очень желательно, чтобы в процессе проведения занятий на экране или интерактивной доске появлялись изображения его «героев» - представителей тех видов животных, о которых идет речь. В конце занятия учащимися при помощи педагога подводятся итоги, формулируются необходимые выводы. В качестве домашнего задания учитель может предложить школьникам дополнить свои знания о данном биологическом объекте информацией из литературных источников. Кроме того, дети получают от педагога приведённую в статье инструкцию для изучения животных с использованием кинофрагментов из сети Интернет. Данное задание может быть выполнено дома или в школе (в кабинете биологии либо в компьютерном классе, во внеурочное время).

СОДЕРЖАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ТЕКСТА ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

Углозубы – наиболее примитивные хвостатые амфибии современной фауны. Их известно около 30 видов. Все они объединены в отдельное семейство - углозубые [7].

• Распространение

Сибирский углозуб – одна из наиболее широко распространённых северных амфибий [5]. Его ареал заходит даже за Полярный круг [2]. Углозуб - достойный кандидат в книгу рекордов животного мира. Учёные утверждают, что среди амфибий он обладает самым большим в мире ареалом: от Архангельской и Нижегородской областей России до Камчатки, Сахалина и Японии на востоке – в общей сложности около 12 млн. квадратных километров!

• Особенности строения тела

Зубы у этого представителя примитивного семейства хвостатых земноводных очень мелкие и расположены в два ряда под углом. С этой особенностью строения и связано родовое название животного [6].
Сибирский углозуб – средних размеров амфибия, длина тела которой вместе с хвостом достигает обычно 8-9 см. [3]. По другим данным – до 16 см. Голова животного широкая, а хвост сжат с боков, но лишён кожистых плавниковых складок. Он чуть меньше, чем длина остальной части тела вместе с головой [6]. От всех остальных хвостатых земноводных нашей фауны отличается наличием только 4 пальцев на задних ногах. Окраска буроватая или серо-коричневая с мелкими пятнышками и более светлой продольной полосой на спине. Кожа гладкая, но по бокам тела есть по 12-15 бороздок с каждой стороны [3].

• Зимовка и морозоустойчивость

Зимуют сибирские углозубы в гниющих стволах упавших деревьев, иногда по нескольку десятков особей в одном месте [3]. В мягкой и тёплой трухе сухой берёзы удавалось находить до 200 этих животных [4]. Заползают в трещины почвы, иногда очень глубоко. В таких трещинах, заполненных водой и глиной, сибирского углозуба находили как «ископаемого жителя вечной мерзлоты» [3]. Во время спячки амфибии впадают в анабиоз: их организмы практически не функционируют. Биохимический анализ показал сезонные изменения концентрации одного из органических веществ, которое перераспределяется из печени в другие органы углозуба перед зимовкой. Это вещество не даёт органам и тканям замёрзнуть даже при очень низких температурах вешней среды [6].
Без особого вреда для своего организма они могут выдерживать переохлаждение до минус 16 градусов Цельсия [2]. По некоторым данным - до минус 20 градусов Цельсия [5]. Известны случаи, когда находили углозубов, вмёрзших в лёд, а после размораживания они оживали и вели себя вполне естественно [2]. Так, например, в ноябре 1972 года геолог Д.Б. Коломейцев доставил в Институт зоологии Академии наук Украины сибирского углозуба, который в июле того же года был извлечён из линзы льда на глубине 11 метров при проведении геологических работ в Северо-Восточной Сибири. Было установлено, что абсолютный возраст этого экземпляра, добытого из вечной мерзлоты, может равняться приблизительно 80 - 100 годам. Не ровесник мамонта, конечно, но тоже очень немало! Этот земноводный старичок ожил после оттаивания и даже активно питался. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что сибирские углозубы могут находиться в «замороженном» состоянии весьма длительное время, пределы которого пока не установлены [6].

• Отношение к высоким и низким температурам в период активности

Сибирские углозубы избегают попадания прямого солнечного света на свои тела и плохо переносят жару: при температуре выше плюс 27 градусов Цельсия они могут погибнуть даже в тени. В природе ранней весной их можно увидеть активно ползающими по снегу и льду, и это является для них нормальным явлением [6]. Известно, что они могут быть подвижными при нулевой температуре. В этих условиях жизнь представителей других видов амфибий замирает [1]. В течение года в среднем 5-6 месяцев углозубы бодрствуют, остальное время пребывают в спячке [7].

• Суточный ритм

За исключением короткого периода размножения (конец апреля – начало июля), взрослые амфибии всю жизнь проводят на суше, в прибрежной полосе, в 2-5 метрах от воды. Активны в сумерках и ночью, когда кормятся червями, наземными моллюсками, насекомыми, паукообразными [3].
В тёплый период года углозубы заканчивают свой «рабочий» день с восходом солнца и исчезают с поверхности земли, укрывшись до наступления вечерних сумерек в лесной подстилке, в древесной трухе, под камнями и в других убежищах. С наступлением темноты они вылезают из укрытий и до раннего утра следующего дня охотятся. При этом перемещения их от места расположения дневных укрытий незначительны, десятки метров. Если при содержании в условиях неволи их лишить дневных убежищ, содержать под ярким искусственным освещением, они отказываются от корма и очень быстро погибают.

• Размножение

Излюбленные места обитания углозубов – прибрежная полоса лесной реки, озера, сырого болота и других невысыхающих водоёмов. В самой воде они пребывают очень короткое время, главным образом в период размножения [7].
Весной эти животные приходят на икрометание в небольшие лесные водоемы, где происходят брачные игры [3]. Для этого вида характерно групповое размножение: большинство самок откладывает икру в одних и тех же немногих местах почти одновременно – всего лишь за 2-3 ночи [6]. Однако более затененные, холодные водоёмы занимаются углозубами позднее, чем хорошо прогреваемые [4]. Самка, зацепившись хвостом за подводное растение или корягу, совершает волнообразные движения телом, а самцы плавают кругами вокруг неё [3]. На Дальнем Востоке между самцами углозубов отмечались ожесточённые драки [4]. Затем самка откладывает икряные мешки на растения или ветку в воде, а самец прикрепляет к верхушке мешка расплывающийся пакет сперматозоидов. Парные продолговатые конусообразные прозрачные икряные мешки закручены в 1-3 оборота, длиной 180-210 мм и диаметром 7-9 мм (с оболочкой) [3]. В этих мешках и происходит наружное оплодотворение. Сначала они совсем небольшие, до 40 мм в длину, однако затем разбухают, впитывая воду, и их объем увеличивается более чем в 30 раз [6]. Общее количество икринок около 150, иногда до 260 [5]. Каждая икринка имеет свою собственную слизистую оболочку [4].

• Развитие

Скорость зародышевого развития зависит от температуры воды [5]. Обычно через 3-4 недели, в последних числах мая – в июне появляются личинки около 10 мм длиной [3]. В момент выхода из икринки они имеют слаборазвитые жабры и длинные околоротовые присоски [4]. Личинки углозубов походят на головастиков лягушек, но более вытянуты [6]. Первые несколько дней они малоподвижны и держатся на дне. Затем личинки становятся весьма подвижными, их часто можно видеть у поверхности воды, но при опасности они прячутся на дне или под плавающими листьями [4]. Питаются эти крошечные существа мелкими водными беспозвоночными, но и сами нередко становятся добычей пиявок и крупных хищных насекомых [6]. По мере роста личинки её наружные жабры увеличиваются, и развивается невысокая кожистая складка на хвосте и спине, доходящая почти до передних ног [3]. Ноги появляются сначала в виде хорошо развитых остроконечных плавников, состоящих из основной округлой части и прозрачной плоской вершины. Внутри неё и образуются пальцы. По мере развития пальцев части плавника рассасываются, и остатки его сохраняются лишь в виде незначительной перепонки между пальцами [4].
На скорость развития личинок существенное влияние оказывают температурные условия и кормовая база [6]. При сильной жаре, когда водоёмы перегреваются солнечными лучами, личинки могут погибнуть [7]. Достигнув в конце июля – середине августа длины 30-40 мм, личинки выходят на берег, теряя наружные жабры [3]. При выходе на сушу после метаморфоза они быстро переходят на питание сухопутными беспозвоночными [4]. Половая зрелость у этих животных наступает на 3-м году жизни [5]. Продолжительность жизни сибирских углозубов – до 15-20 лет [6].

• Причины гибели углозубов в природе

Врагов у взрослых углозубов мало. Чаще других животных на берегу их отыскивают вороны. Лёгкие этих земноводных бывают сплошь забиты круглыми червями. Большую роль в жизни углозубов имеет снеговой покров: в малоснежные зимы промерзают наземные зимовочные укрытия амфибий, и животные погибают. Засушливая весна также может оказаться гибельной для личинок в результате пересыхания водоёмов [4].

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

1. Какие ещё животные (кроме сибирского углозуба) относятся к хвостатым земноводным? Приведите два-три примера.
2. Выскажите свои предположения о том, почему сибирские углозубы так широко распространены ?
3. Какими внешними признаками углозуб напоминает обыкновенного тритона? О чём говорит это сходство?
4. Почему иногда углозубы собираются для зимовки сразу по нескольку десятков особей в одном и том же укрытии?
5. Почему при значительном понижении температуры внешней среды земноводные впадают в состояние анабиоза?
6. Чем реакция на низкие температуры у сибирского углозуба отличается от реакции на низкие температуры у других земноводных?
7. Сформулируйте свои предположения о том, почему углозуб является ночным животным.
8. Какое оплодотворение называется наружным?
9. Чем размножение сибирского углозуба принципиально отличается от размножения других хвостатых амфибий?
10. Как именно и почему скорость зародышевого развития земноводных изменяется при повышении температуры среды?
11. На что может указывать тот факт, что размножение амфибий осуществляется в воде, а потом закончившее метаморфоз молодое животное выходит на сушу?
12. Ознакомьтесь с приведенным ниже текстом. Объясните, в чем заключается ошибочность некоторых имеющихся в нём фактов или идей, внесите необходимые исправления или уточнения.
«С детства меня интересовало удивительное животное сибирский углозуб, о котором я когда-то прочёл в книжке. Больше всего удивляла поразительная морозостойкость этого пресмыкающегося. И вот, наконец, мне предоставилась возможность увидеть это существо в террариуме одного моего знакомого. Маленькое помещение для животного выглядело уютным. В нём был сделан небольшой искусственный водоём, поскольку известно, что сибирские углозубы основную часть жизни проводят именно в воде. Мой знакомый поднял лежавший на дне террариума кусок цветочного горшка, который служил укрытием для земноводного. И вот я увидел того, о встрече с кем мечтал уже много лет. Оказалось, что этот «герой» Крайнего севера и северо-востока нашей страны совсем не пленяет своей яркостью или красотой. Маленькая голова, закруглённая спереди и приплюснутая снизу вверх, ноги короткие, довольно длинный хвост, кожа покрыта чешуйками, окраска невзрачная… Животное медленно поползло по грунту террариума, не спеша переставляя свои короткие конечности. И не подумаешь, что ближайшим родственником углозуба является длинноногая прыгучая лягушка! Я был несколько разочарован внешностью наблюдаемого хвостатого земноводного, но должен был признать, что миниатюрность и неторопливость углозуба всё-таки делают его достаточно привлекательным созданием, несмотря на отсутствие яркой окраски тела. Мне симпатично и то, что это маленькое животное после выхода на сушу является вегетарианцем. Значит, оно «и мухи не обидит»! Уходя из гостей к себе домой, я надолго сохранил в памяти образ моего нового четвероногого знакомого, пусть неброского внешне, но по-своему милого и обаятельного».
13. Сочините собственные небольшие тексты об изученных на этом занятии животных. Включите в них как верную информацию, так и биологические ошибки. Почитайте эти тексты своим товарищам, найдите ошибки, внесите необходимые исправления.

КРАТКИЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ И ОБРАЗЦЫ ПРАВИЛЬНО ВЫПОЛНЕННЫХ ЗАДАНИЙ

1. К хвостатым амфибиям, кроме углозуба, относятся, например, обыкновенный и гребенчатый тритоны, огненная саламандра.
2. Широкое распространение сибирского уголозуба, видимо, связано с его устойчивостью к низким температурам внешней среды, неприхотливостью в отношении выбора кормовых объектов и скрытным образом жизни.
3. Как и обыкновенный тритон, сибирский углозуб невелик размерами тела, имеет уплощенную голову, короткие конечности, вытянутые туловище и хвост. Его тело покрыто тонкой голой кожей. Вероятно, перечисленные признаки указывают на относительно близкое эволюционное родство этих животных.
4. Можно предположить, что сибирские углозубы образуют массовые скопления в каком-либо укрытии по той причине, что подходящие места для зимовки найти бывает непросто, или их меньше, чем самих готовящихся к зимовке земноводных.
5. Значительное понижение температуры воздуха и почвы приводит к соответствующему понижению температуры тела амфибий, являющихся холоднокровными животными. Общий уровень обмена веществ снижается; теряются аппетит, двигательная активность; дыхание становится незаметным, и таким образом сибирские углозубы постепенно впадают в состояние анабиоза.
6. Несмотря на то, что сибирские углозубы являются существами с непостоянной температурой тела, они способны сохранять двигательную активность даже при нуле градусов. Жизнь представителей других видов амфибий в этой ситуации замирает. Кроме того, именно сибирские углозубы без заметного вреда для себя переносят сильное промерзание, что стало бы смертельным для других земноводных.
7. Углозубы являются ночными животными, вероятно, потому, что:
- в это время суток у них меньше естественных врагов, пребывающих в состоянии поиска добычи;
- в это время суток углозубы могут найти достаточно много находящихся на земле мелких беспозвоночных, которыми эти земноводные питаются;
- в ночное время значительно меньше вероятность гибели углозубов от перегревания.
8. При наружном оплодотворении яйцеклетка и сперматозоид сливаются во внешней среде, а не в организме животного.
9. Для большинства хвостатых амфибий характерно внутреннее оплодотворение, но сибирский углозуб и здесь является исключением.
10. При понижении температуры окружающей среды скорость химических процессов в клетках организма зародыша углозуба значительно уменьшается. Например, медленнее образуется органические вещества белки, из которых сроится тело животного. По этой причине скорость его эмбрионального развития уменьшается.
11. Размножение углозубов в воде, с последующим метаморфозом личинки и выходом молодого животного на сушу, вероятно, указывает на происхождение современных амфибий от типичных водных животных.
12. В предложенном тексте есть следующие ошибки и неточности:
- углозубы относятся к земноводным, а не к пресмыкающимся;
- сибирские углозубы находятся в воде на стадии личинки и в период размножения. В остальное время их можно считать сухопутными животными;
- кожа земноводных голая, чешуйками не покрыта;
- ближайшие родственники углозубов – тритоны и саламандры, а не лягушки.
- углозубы, как и другие земноводные, являются хищниками, а не вегетарианцами.

ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ШКОЛЬНИКАМИ БИОЛОГИИ СИБИРСКОГО УГЛОЗУБА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КИНОФРАГМЕНТОВ ИЗ СЕТИ ИНТЕРНЕТ

1. Найди в сети Интернет несколько кинофрагментов о сибирских углозубах.
2. Посмотри эти кинофрагменты. Обрати внимание на неизвестные тебе ранее биологические особенности этих животных.
3. Кратко запиши факты и идеи, которые вызвали у тебя интерес и дополнили твои биологические знания.
4. Подготовь устное или письменное сообщение о том, что тебе удалось выяснить. Для этого составь план изложения информации в нужной логической последовательности.
5. Не забудь сформулировать выводы или подвести итоги своего маленького «исследования».
6. Обсуди с учителем возможность своего выступления перед другими учащимися на уроке биологии или очередном заседании биологического кружка.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бешкарев А. Сибирский углозуб // Муравейник. - № 4. – 2007.
2. Губин А.И. Мир животных. – М.: Издательство Мир книги, 2007.
3. Банников А.Г., Даревский И.С., Рустамов А.К. Земноводные и пресмыкающиеся СССР. – М.: Мысль, 1971.
4. Жизнь животных. Том 5. Земноводные. Пресмыкающиеся / Под ред. А.Г. Банникова. – М.: Просвещение, 1985.
5. Кудрявцев С.В. , Фролов В.Е., Королёв А.В. Террариум и его обитатели. – М.: Лесная промышленность, 1991.
6. Сибирский углозуб // Наша флора и фауна. - М., 2013. - № 28.
7. Сосновский И.П. Амфибии и рептилии леса. – М.: Лесная промышленность, 1983.
8. Суматохин С.В. Чтение и понимание текста при обучении биологи // Биология в школе. – 2012. - № 6.
9. Суматохин С.В. Виды чтения при обучении биологии // Биология в школе. – 2012. - № 7.

© Александр Кулев, 2019
Дата публикации: 04.07.2019 00:08:03
Просмотров: 1891

Если Вы зарегистрированы на нашем сайте, пожалуйста, авторизируйтесь.
Сейчас Вы можете оставить свой отзыв, как незарегистрированный читатель.