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 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. Организуя процесс изучения школьниками биологии и экологии животных, педагог может не только успешно решать задачи обучения детей, развития их интеллекта, но и осуществлять патриотическое воспитание 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.
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
Мировой океан, так еще мало изученный, не устает поражать наше воображение своим богатым подводным миром. Его глубины - обитель для огромного количества разнообразных живых существ. Необыкновенными по красоте и довольно загадочными являются морские животные – актинии. Но где они обитают? Каковы их внешний вид, образ жизни, размножение и развитие? Об этом мы узнаем сегодня на нашем занятии.
У актиний есть много общего и с кораллами, и с медузами, а внешне они вообще похожи на подводные растения. Они, как причудливые морские цветы, украшают дно своими разноцветными колышущимися под потоками воды телами... Другое название актиний – морские анемоны, это имя животные получили именно из-за сходства с цветками растений.
Современная систематика причисляет актиний именно к коралловым полипам. Более того, эти живые организмы являются одними из самых крупных представителей кораллов. Актинии — морские кишечнополостные животные. Как правило, они являются одиночными формами, что отличает их от большинства кораллов и многих других кишечнополостных.
• Внешний облик и особенности внутреннего строения
Размерами актинии удивляют: самые маленькие представители данной группы животных могут иметь миллиметровую высоту, а есть и великаны, «рост» которых доходит до одного метра и даже более.
Цилиндрическую часть тела кишечнополостных часто называют столбиком, стволиком или ножкой. На нижнем конце этой части тела у актинии находится «подошва», с помощью которой это животное прикрепляется к твёрдым объектам на дне водоёма. У форм, обитающих на мягких грунтах (например, на песке), специальных органов прикрепления не формируется. На полюсе тела, обращённом от субстрата, располагается щелевидный рот, окружённый венчиком щупалец.
Пожалуй, главной отличительной особенностью этих морских существ является необычная, часто очень интенсивная окраска. Ведь у актиний в расцветке присутствуют самые яркие тона: розовый, оранжевый, красный, белый, коричневый, зеленый, желтый и другие. У некоторых видов можно обнаружить целую радужную палитру на теле, поскольку туловище имеет один цвет, а щупальца окрашены контрастными оттенками.
Представители данной группы беспозвоночных лишены минерального скелета. Этим они отличаются, например, от рифообразующих кораллов. Опорную функцию у актиний берёт на себя кишечная полость, которая изолируется от окружающей среды при смыкании ротового отверстия.
• Распространение, места обитания
Распространены актинии широко. Большинство из них обитает в тропических и субтропических водах. Однако встречаются эти кишечнополостные и на территории России (в Чёрном, северных и дальневосточных морях).
Большинство актиний — сидячие организмы, фиксирующие своё тело на твёрдом морском грунте. Немногие виды отличаются роющим образом жизни в толще донных осадков.
• Характерные черты поведения
Одни представители этой группы кораллов выделяют особую слизь, которая со временем имеет свойство затвердевать и таким образом прочно закрепляет тело животного на субстрате. Другие актинии большую часть своего тела способны закапывать в грунт и таким способом надежно закрепляются на дне.
Актинии ведут оседлый образ жизни, но иногда могут «переезжать» на новое место жительства, когда истощаются запасы пищи там, где они находились. Одни из этих кишечнополостных, наподобие улитки, медленно перемещаются с помощью «подошвы» на своей ножке. Другие же выбрали более быстрый способ «ходьбы» - они нагибаются ко дну, цепляются ртом за него, отрывают ножку от поверхности дна, поднимают ее кверху, а затем цепляются присоской подошвы ко дну в направлении своего движения, и так далее. Третьи — падают на бок и, извиваясь, ползут. Четвертые — умеют плавать. Они машут щупальцами, как медузы. Правда, плывут они не туда, куда им захочется, а куда их несет течение.
Некоторые актинии живут в симбиозе с раками-отшельниками или другими беспозвоночными, а также с некоторыми видами рыб (например, с рыбами-клоунами). Иногда рачок находит раковину, на которой уже сидит актиния, и поселяется в ней. В другой раз рак приближается понравившейся ему актинии и дает ей время привыкнуть к его присутствию. Когда это случится, рак подает актинии клешню. Та, отрываясь от поверхности дна, заползает на нее, а оттуда - и на панцирь рака. Некоторые раки-отшельники, если позволяет «жилплощадь», селят на себе еще нескольких актиний.
Но есть и «нахальные» актинии, которых не интересует согласие рака-отшельника. Когда им захочется «покататься», актинии щупальцами цепляются за камень, отрывают подошву от дна и висят в таком положении до тех пор, пока мимо не проползет рак-отшельник. Когда это случается, актиния крепится своей подошвой к его панцирю.
Есть еще одни морские обитатели, с которыми у актиний сложились обоюдно полезные отношения. Называются они морскими клоунами. Эти рыбки питаются остатками пищи на щупальцах актиний, тем самым очищают их. Актинии не «жалят» клоунов своими стрекательными клетками с парализующим ядом. Есть основания полагать, что слизь, покрывающая тело клоунов, по своему химическому составу близка к слизи, покрывающей тела актиний. Вероятно, поэтому кишечнополостные «не стреляют» своими стрекательными клетками в клоунов, и те остаются живыми. Более того, при появлении опасных врагов рыбы- клоуны прячутся среди щупалец актиний и оказываются недосягаемыми для хищников.
Актинии — относительно примитивные животные. Но и у них есть способность защититься в случае опасности, и не только с помощью стрекательных клеток. Природа наградила их способностью втягивать в себя щупальца при приближении врага. Эти животные предпочитают одиночество. Лишь некоторые виды актиний живут колониями. Замечено, что нередко актиния, обнаружившая вблизи себя своего собрата, старается убить его своими стрекательными клетками. Конкурентная борьба между существами, живущими на морском дне, бывает очень острой.
• Питание
Питаются актинии различными мелкими беспозвоночными, иногда рыбами, сперва убивая или парализуя добычу стрекательными клетками, а затем подтягивая пойманное животное ко рту с помощью щупалец. Пищей актиниям может служить и налипающий на щупальца планктон.
Щупальца, шевелясь, направляют воду ко рту. Вместе с водой в ротовую полость попадают не только пища, но и разнообразный мусор. Некоторые актинии не могут «сортировать» попавшие в рот «предметы» на съедобные и несъедобные - они все направляются в кишечную полость. Те объекты, которые не могут быть переварены, впоследствии через ротовое отверстие выбрасываются во внешнюю среду. Но есть и такие актинии, которые способны отличить «живую еду». Они обездвиживают ее своими стрекательными нитями и втягивают в себя.
• Размножение и развитие
Актинии могут размножаться разными способами. Почкование у них встречается редко. Чаще тело актинии делится на несколько частей. У других видов отделяется часть подошвы, из которой впоследствии вырастает новая актиния. Способны эти животные размножаться и половым путем. Существуют особи, которые, будучи гермафродитами, выделяют и яйцеклетки, и сперму. Другие виды - раздельнополы. Половые клетки в огромных количествах выбрасываются в воду, где наступает оплодотворение. В этом случае из оплодотворенных яйцеклеток вылупляются личинки, которые затем оседают на дно и развиваются до размеров взрослых организмов.
• Роль в природе и взаимоотношения с человеком
Актинии являются регуляторами численности беспозвоночных и мелких позвоночных животных в природных водоёмах, а также – природным укрытием и защитником для некоторых видов рыб. Эти кишечнополостные скрывают и спасают от опасных врагов вступающих с ними в симбиоз раков-отшельников.
Искателям подводных красот следует знать, что некоторые актинии могут оставлять серьезные ожоги на коже (с помощью своих стрекательных клеток). Поэтому, как бы красивы и манящи не были эти «морские цветочки», необходимо наблюдать за ними с безопасного расстояния.
В настоящее время некоторые виды актиний часто используются как объекты аквариумного содержания, совместно с рыбами морскими клоунам. Эти попытки, если они осуществляются людьми, умеющими организовывать жизнь водных обитателей в условиях морского аквариума, нередко бывают успешными.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ
1. Какие признаки актиний (кроме наличия кишечной полости) позволяют причислить их к типу Кишечнополостные?
2. Каковы функции «подошвы», щупалец, стрекательных клеток актинии?
3. В какие цвета может быть окрашено тело актинии?
4. Почему актинии, как правило, являются очень яркими животными? Выскажите свои предположения.
5. В каких водоемах встречаются актинии?
6. Что означает словосочетание «сидячий организм»?
7. Почему все морские организмы не стали донными или, наоборот, плавающими в толще воды?
8. Какие преимущества при охоте имеет донный хищник по сравнению с активно плавающим?
9. Какие преимущества имеет плавающий хищник по сравнению с тем, который обитает на дне водоёма?
10. Какие недостатки имеют перечисленные выше способы охоты?
11. Каким образом удаётся актиниям закрепиться на дне водоёма?
12. В какой ситуации актиния пытается переместиться на другой участок дна, несмотря на то, что она является оседлым животным?
13. Какие способы могут выбрать актинии для перемещения на другой участок морского дна?
14. Какие преимущества получает актиния, вступившая в симбиоз с раком-отшельником?
15. Какие преимущества получает актиния, вступившая в симбиоз с рыбой морским клоуном?
16. В чём заключается польза для рака-отшельника и рыбы-клоуна при «содружестве» с актинией?
17. Как раку-отшельнику удаётся добиться того, чтобы обладающая стрекательными клетками актиния оказалась на раковине брюхоногого моллюска, в которой в данный момент находится это членистоногое животное?
18. Как некоторым актиниям удаётся оказаться на раковине, в которой находится отшельник, без его помощи?
19. Почему актинии не разряжают свои стрекательные клетки в тела рыб морских клоунов? Предложите свои гипотезы, отличающиеся от той, которая изложена в данной статье.
20. Почему актинии являются преимущественно одиночными животными? Выскажите свои предположения.
21. Какие организмы относятся к планктону, который нередко является пищей для актинии?
22. Расскажите о том, как охотится актиния.
23. Приведите примеры приспособленности актинии к среде обитания и образу жизни.
24. Почему считается, что актинии являются довольно примитивными животными? Аргументируйте свою точку зрения.
25. Какие способы размножения характерны для актиний? Дайте им определения.
26. В чём заключается преимущество полового размножения?
27. В чём преимущество бесполого размножения?
28. Оплодотворение у актиний обычно происходит в окружающей их тела водной среде. Как называется такой тип оплодотворения?
29. В индивидуальном развитии актинии присутствует личинка, которая претерпевает превращение (метаморфоз). Такое развитие называется прямым или непрямым? Обоснуйте свою точку зрения.
30. Какова биологическая роль актиний в жизни дикой природы?
31. Как складываются взаимоотношения актиний с человеком?
32. Ознакомьтесь с приведенным ниже текстом. Объясните, в чем заключается ошибочность некоторых имеющихся в нём фактов или идей, внесите необходимые исправления или уточнения.
«Как давно я мечтал об отпуске на берегу теплого моря! И вот, наконец, я здесь… Надеваю костюм подводного ныряльщика с большими ластами, с удовольствием шлёпаю к кромке воды. Вероятно, издали я похож на большую лягушку, которая пытается стать человеком. А вот и водная стихия! Постепенно погружаюсь. С интересом осматриваюсь по сторонам. Среди водных растений замечаю красивых, ярких губок, которые называются актиниями. Они почти неподвижно замерли на дне, лишь движения щупалец и маленьких глаз едва заметны. Притаились. Наверное, охотятся. Между щупальцами одной из них замечаю небольшую рыбку, которая совсем не боится стрекательных клеток актинии, часто несущих смерть другим водным обитателям. Знаю такую рыбу! Это морской клоун! А к другой актинии осторожно подбирается рак-отшельник, поместивший на себя в качестве защиты плоскую раковину двустворчатого моллюска морского гребешка. Вдруг он нежно взял актинию клешнями и посадил её на себя сверху! Точнее, на раковину моллюска, которая сама по себе является для него хорошим щитом. Но теперь у него ещё и «копья» есть – опасные для врагов стрекательные клетки актинии! Видимо, довольный тем, что получилось в итоге, отшельник на своих мягких гнущихся ножках поковылял к ближайшим зарослям водных растений и через некоторое время совсем пропал среди них. Пожелаем удачи этому водному паукообразному, да и его нынешней спутнице! Эх, столько всего вокруг интересного, но нужно подниматься к поверхности – запас воздуха в акваланге заканчивается! Прощай, морское дно! Завтра приплыву к тебе в гости снова!»
33. Сочините собственные небольшие тексты об изученных на этом занятии животных. Включите в них как верную информацию, так и биологические ошибки. Прочитайте эти тексты своим товарищам, предложите им найти ошибки и внести необходимые исправления.
ОТВЕТЫ НА НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ И ОБРАЗЦЫ ПРАВИЛЬНО ВЫПОЛНЕННЫХ ЗАДАНИЙ
Яркая окраска тела актиний делает их незаметными на фоне многоцветного кораллового рифа. В других же случаях яркая окраска может предупреждать опасного врага о том, что перед ним ядовитое животное, способное постоять за себя.
Сидячий организм закреплён на каком-то субстрате и таким образом проводит основную часть своей жизни. Сидячие формы часто бывают донным или бентосными живыми организмами.
Если бы все животные морей или океанов были только донными или только плавающими в толще воды, то в любом случае наблюдалась бы жесточайшая пищевая и иная конкуренция между ними, приводящая к их массовой гибели. Избежать такой острой конкуренции позволяет более или менее равномерное распределение живых существ в разных слоях воды, а также – по дну водоёмов. Таким образом, в океане тоже присутствует ярусность, весьма характерная и для наземных экосистем. Однако там, где ресурс это позволяет, наблюдается повышенная концентрация живых существ.
Донный хищник может затаиться и неожиданно напасть на свою жертву. Активно плавающий хищник может успешно преследовать свою потенциальную жертву и таким образом повысить шансы на успешную охоту. Кроме того, он, в случае бескормицы, может сменить место своего нахождения и найти пищу на другой территории, в иной части водоёма.
Донный сидячий хищник может по случайности оказаться в месте, где необходимого ему корма очень мало. Поскольку возможности для передвижения у такого хищника ограничены, он в данной ситуации может погибнуть от голода. Активно плавающий в толще воды хищник должен постоянно соревноваться в скорости передвижения с потенциальными жертвами и периодически может им проигрывать. Следовательно, он тоже может погибнуть от голода. Кроме того, активное передвижение может привлечь к нему другого хищника, более крупных размеров, чем он сам. И тогда охотник становится жертвой…
Актиния, вступившая в симбиоз с раком-отшельником, получает возможность быстрее, чем ранее, перемещаться по дну водоёма. Это позволяет расселяться и попадать на территории, более богатые пищей (если повезёт, конечно). Актиния, вступившая в симбиоз с рыбой морским клоуном, доедает падающие вниз остатки его трапезы. А если морской клоун мелкий, то, вероятно, преследующая его тоже некрупная хищная рыба может стать жертвой актинии. Выгода от взаимодействия с актинией для рака-отшельника и рыбы-клоуна заключается в том, что щупальца со стрекательными клетками хорошо защищают этих животных от опасности.
Приспособленность актинии к среде обитания и определённому образу жизни достаточно очевидна. Подошва позволяет закрепиться на дне, стрекательные клетки – успешно охотиться или защититься от врага, щупальца – подтянуть к себе парализованную добычу, ротовое отверстие – проглотить её целиком, яркая окраска тела – быть незаметной на фоне пёстрого рифа, а в случае пребывания на однотонном по своему цвету дне - быть незаметной. Перечень адаптаций можно было бы продолжить…
Преимущество полового размножения – в оптимальном или приемлемом для выживания в изменяющихся условиях среды генетическом разнообразии потомков (а значит – и в относительном многообразии их признаков). Преимущество бесполого размножения – в быстроте, отсутствии необходимости в поиске партнёра. А его недостаток – в однообразии признаков потомков, что может не позволить им приспособиться к изменяющейся среде обитания.
Индивидуальное развитие у актиний непрямое, поскольку в нём присутствует личинка и осуществляется её метаморфоз.
В предложенном для обсуждения тексте имеются следующие ошибки и неточности:
Актинии – не губки, а кишечнополостные. Глаз они не имеют. Раки-отшельники не прикрываются раковинами двустворчатых моллюсков, а забираются в раковины брюхоногих моллюсков. У рака-отшельника не мягкие гнущиеся ножки, а жёсткие членистые конечности, покрытые хитинизированным наружным скелетом. И относится отшельник не к паукообразным, а к ракообразным…
ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ШКОЛЬНИКОМ БИОЛОГИИ АКТИНИЙ
1. Найди в сети Интернет несколько кинофрагментов об актиниях.
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. Актинии [Электронный ресурс]. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Актинии/, свободный. (Дата обращения: 5. 01. 2022).
2. Актинии — самые красивые и необычные морские обитатели [Электронный ресурс]. - URL: https://sozero.livejournal.com/2133802.html. (Дата обращения: 8. 01. 2022).
3. Брем А. Жизнь животных. – М.: Эксмо, 2003.
4. Животное актиния: места обитания, внешний вид, образ жизни [Электронный ресурс]. - URL: свободный. (Дата обращения: 8. 01. 2022).
5. МЕГАЭнциклопедия. Животные. Пер. с англ. – М.: Эксмо, 2010.
6. Нидон К., Петерман И., Шеффель П., Шайба Б. Растения и животные: Руководство для натуралиста. – М.: Мир, 1991.
7. Суматохин С.В. Чтение и понимание текста при обучении биологи // Биология в школе. – 2012. - № 6.
8. Суматохин С.В. Виды чтения при обучении биологии // Биология в школе. – 2012. - № 7.
9. Черноморская актиния: ты мне - я тебе [Электронный ресурс]. - URL: http://kimmeria.com/crimea/black_sea_31.htm, свободный (Дата обращения: 13. 01. 2022).
10. Чесунов А.В. Актинии. [Электронный ресурс]. - URL: https://bigenc.ru/biology/text/1807980, свободный. (Дата обращения: 7. 01. 2022).