Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №12/2001

Я ИДУ НА УРОК

Т.Н. БЕЛЯЕВА

Отряд Рукокрылые

Ночница

Оборудование: таблицы, ксерокопии, увеличенные до размеров таблиц; коллекции: «Скелет летучей мыши» или «Гомологичные и аналогичные органы»; репродукция картины «Вакханалия» (Н. Пуссен, 1620); музыкальная запись – фрагмент пьесы «Вакханалия» (К.Сен-Санс).

ХОД УРОКА

Учитель. В одном древнем китайском предании говорится: «Жила-была мышь, которая ничем не отличалась от других, только хвост у нее был немного короче. И была птица. Выкопали они на горе нору, в которой и жили в полном согласии: птица выходила наружу искать пищу, а мышь в норе ведала домашним хозяйством, как будто это были любящие супруги. Когда у них родилась дочь, они вместе кормили ее...»
Вы, наверное, уже догадались, о каком животном идет речь? Конечно же, о летучей мыши. Запишите тему урока: «Отряд Рукокрылые» – так называется отряд, к которому принадлежат эти удивительные млекопитающие.
Разумеется, китайское предание – не более чем красивая сказка. В старших классах вы узнаете, почему животные разных видов не скрещиваются между собой. И, конечно, не может быть потомства у птиц и мышей, представителей разных классов.

Персефона со своим мужем Аидом принимает души умерших, которые сопровождает Гермес

Персефона со своим мужем Аидом принимает души умерших, которые сопровождает Гермес

Вопросы классу

1. К каким классам относятся упоминающиеся в сказке животные?

2. К какому типу относятся эти классы?

3. Какое значение имело возникновение хорды? (Отвечая, учащиеся должны отметить, что хорда – упругий стержень, дающий начало внутреннему скелету.)

4. Какие преимущества дает организму внутренний скелет по сравнению с наружным? (Он растет вместе с животным, а наружный скелет приходится периодически «менять» (линька) – в эти периоды животное оказывается очень уязвимым. Это особенно важно для крупных животных.)

5. На какие подтипы делится тип Хордовые? Какие классы относятся к этому типу?

Учитель: в процессе изучения курса «Животные» мы узнали, что, осваивая новую среду обитания, организмы приобретают полезные в этих условиях признаки. Одни классы позвоночных формировались в водной среде.

Вопросы классу

1. Назовите классы первичноводных животных. (Рыбы, земноводные.)

2. Какие черты приспособления к среде обитания отличают рыб? (Наличие плавников, торпедообразная форма тела, жаберное дыхание, плавательный пузырь, орган боковой линии.)

3. Чем различаются среды обитания рыб и земноводных? (Земноводные осуществили выход на сушу. У них двойная среда обитания.)

4. Какие изменения в строении скелета произошли у земноводных в связи с выходом на сушу? (Появление конечностей рычажного типа с подвижными, шарнирными суставами.)

5. Назовите другие приспособительные черты земноводных как первопоселенцев суши. (Имеют легкие, трехкамерное сердце и два круга кровообращения. Однако дыхание через кожу имеет еще очень важное значение.)

6. Какие классы позвоночных формировались в условиях суши? (Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие.)

7. Представители какого из этих классов стали первыми настоящими наземными животными? (Пресмыкающиеся.)

8. С какими изменениями в строении тела и развитии это связано? (Дальнейшее совершенствование легких, повышение интенсивности легочного дыхания за счет развития ребер, которые способствуют дыхательным движениям. Кожное дыхание становится не нужным и кожа перестает быть проницаемой для воды, что позволяет экономить влагу, не бояться высыхания. Почки пресмыкающихся лучше экономят воду, а их яйца покрыты оболочкой, позволяющей развиваться на суше.)

9. Какие изменения произошли в скелете пресмыкающихся? (Полное окостенение скелета, усиление поясов конечностей, развитие шейного отдела позвоночника.)

10. Какие группы позвоночных освоили воздух, приобрели способность к активному полету? (Все классы первичноназемных – Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие.)

Учитель: но монополистами в воздухе являются все же птицы. Летающие ящеры вымерли, а из млекопитающих настоящий (не планирующий) полет освоили представители лишь одного отряда – отряда рукокрылых.
Как им это удалось? Давайте вспомним основные приспособления к полету у птиц и сравним особенности их строения со строением летучих мышей.

Беседа с классом

Ученики. В дыхательной системе у птиц есть воздушные мешки.

Учитель. У летучих мышей воздушных мешков нет, зато, как у других млекопитающих, есть диафрагма, которая способствует дыхательным движениям.

Ученики. Кости птиц легкие, с полостями, наполненными воздухом.

Учитель. Рассмотрим скелет летучей мыши. Кости у нее тонкие и прочные, хотя им не хватает пневматичности.

Ученики. У птиц передние конечности превращены в крылья.

Учитель. У летучих мышей имеется широкая кожная перепонка, которая начинается от шеи, проходит через плечо, удлиненное предплечье, еще более длинные второй и пятый пальцы, потом по бокам тела, захватывая нижние конечности и хвост (показывает на таблице). В полете эта перепонка натягивается и образует крыло. Но такое крыло менее совершенно, и летучие мыши тратят на передвижение по воздуху больше энергии, чем птицы. Кроме того, птицы сохранили способность передвигаться по земле и плавать. У летучих же мышей задние конечности входят в состав крыльев, поэтому на земле они неуклюжи. А за счет чего достигается более совершенная форма крыла у птиц?

Грудная клетка и передняя конечность птицы (А) и летучей мыши (Б) (вид спереди)

Грудная клетка и передняя конечность птицы (А) и летучей мыши (Б) (вид спереди) с основными мышцами (показаны стрелками), обеспечивающими взмах крыла.
1 – грудина, 2 – ключица, 3 – лопатка, 4 – коракоид, 5 – плечевая кость.
У птиц крыло поднимает подключичная мышца (а), опускает – большая грудная (б); обе мышцы прикреплены к грудине. У летучих мышей крыло поднимает несколько мелких мышц, а опускают три мускула; из них только грудной мускул (в) прикреплен к грудине.

Ученики. За счет перьевого покрова.

Учитель. Да, перо – уникальное образование! И ни у каких других животных его нет! Расскажите, каким образом оно выручает птиц в полете.

Ученики (используют рисунок). Когда крылья птицы опускаются, перья задерживают воздух и крылья отталкиваются от него. А когда крыло поднимается, маховые перья немного поворачиваются и пропускают воздух, поэтому подъем совершается с меньшим усилием.

Учитель. Но почему же в дошедших до нас трудах Леонардо да Винчи рекомендовал изобретателям аэропланов пойти по примеру крыла именно летучей мыши? «Помни, что птица твоя должна подражать не чему иному, как летучей мыши, на том основании, что ее перепонки образуют арматуру... А если бы ты подражал крыльям пернатых, то знай, что у них более мощные кости и сухожилия, поскольку крылья их сквозные и сквозь них проходит воздух. А у летучей мыши помогает перепонка, которая соединяет целое и которая не сквозная».

Ученики (высказывают предположения). У птицы крыло работает только при наличии перьев, способных поворачиваться, пропуская или задерживая воздух; упругими стержнями маховых перьев обусловлена и жесткость крыла птиц. Такое крыло с перьями создать труднее, чем воспроизвести крыло летучей мыши.

Учитель. У летучих мышей в крыле тоже есть ребра жесткости – но это не совокупность перьев, а сильно удлиненные фаланги пальцев, удлиненные кости передней конечности, особенно предплечья (лучевая кость). Итак, крыло летучих мышей иное, нежели птиц. А какие еще важные приспособления к полету имеются у птиц?

Ученики. Киль.

Учитель. Какое значение он имеет?

Ученики. К нему прикрепляются мощные грудные мышцы.

Учитель (использует увеличенную ксерокопию таблицы). Посмотрите, у летучих мышей есть киль, но небольшой, и сама грудина много меньше, чем у птиц. Но у рукокрылых возникли структуры, способные компенсировать недостаточно развитый киль. Ряд мышц, участвующих в движении крыла крепится не к грудине, а к фиброзной пленке, образующей шов между ними. Какие еще черты характеризуют скелет птиц?

Ученики. Жесткость, неподвижность позвоночника: грудные, поясничные крестцовые позвонки срослись.

Учитель. А как же обстоит дело у летучих мышей? У одних видов рукокрылых жесткое строение позвоночного столба, у других более подвижное. Дело в том, что жесткость позвоночника дает преимущество в полете, но подвижный и гибкий осевой скелет позволяет использовать широкий диапазон двигательных приемов, расширяет возможность использования убежищ. Некоторые рукокрылые сумели найти компромиссное решение: их позвоночник в полете фиксируется с помощью различных приспособлений, напоминающих защелки, замки, упоры, зацепы, а в спокойном состоянии получает определенную подвижность.
Давайте послушаем сообщения о летучих мышах нашей Самарской области. По последним данным, их у нас встречается 10 видов .

Землеройковидный листонос

Землеройковидный листонос

Ученик (подготовленное сообщение). Рыжая вечерница – наиболее обычный вид. Селится чаще всего в дуплах старых деревьев, а в других местах – в пещерах, на чердаках и в щелях зданий – гораздо реже. В Самарской области это мигрирующий вид.
(Обсуждение с классом. Уничтожение дуплистых деревьев в лесных массивах крайне неблагоприятно отражается на численности в первую очередь именно этих летучих мышей, уничтожающих вредителей леса.)

Ученик (подготовленное сообщение). Ночница усатая – одна из самых мелких ночниц: длина ее тела составляет 38–48 мм. Для этого вида характерен быстрый, изящный полет, изобилующий поворотами, петлями. Оседла. Наиболее высокая численность усатой ночницы отмечается в дерновинно-злаковых степях. В штольнях Самарской Луки на зимовках насчитывается до 150 зверьков, что следует признать уникальным явлением, так как подобного скопления в нашей стране нигде больше не обнаружено. Связана эта летучая мышь и с антропогенным ландшафтом: она селится под мостами, в хозяйственных постройках, на чердаках, за обшивками окон, в поленицах дров.

УшанУченик (подготовленное сообщение). Ушан – наиболее известный и широко распространенный вид. Ведет оседлый образ жизни. Способен поселяться в самых разнообразных местах, но тем не менее в нашей области стал редким. Основной причиной сокращения численности является фактор беспокойства в период его зимней спячки – посещение не в меру любопытными людьми каменоломен Верблюд-горы, гротов Жигулевского горного массива, пещеры Братьев Греве и других мест зимовки летучих мышей приводит к их распугиванию и гибели.
(Обсуждение с классом. В конечном счете это ведет к реальной угрозе полного исчезновения ряда видов. Уничтожая летние убежища (дуплистые деревья), распугивая летучих мышей в местах зимовок, человек лишает сам себя природных союзников в борьбе с вредными насекомыми.)

Ушан

Учитель. Небрежное, а то и негативное отношение к этим необычным животным складывалось на основе суеверий. Людей пугала их необычная внешность, с летучими мышами связывали все мрачное, страшное. Древние славяне были уверены, что ни одно сборище нечистой силы не обходится без летучих мышей, их облик принимали колдуны и ведьмы. Но мы с вами знаем, что внешний вид летучих мышей определяется их приспособлением к полету. Только они освоили воздушную среду несколько иным путем, чем красиво оперенные птицы...
Да и не все народы относились к ним с неприязнью. Древние китайцы летучих мышей считали священными. Древние греки, хотя и посвятили летучих мышей Персефоне, супруге Аида, властителя загробного мира, но к Персефоне относились уважительно – она была дочерью Деметры, богини плодородия, и не по своей воле попала в царство мертвых. В Древней Греции существует и миф о Миниадах, превращенных в летучих мышей. Это были скромные труженицы, осмелившиеся однажды возразить богу виноделия Вакху. Знакомо вам слово «вакханалия»?
(Включается запись: К.Сен-Санс. «Вакханалия». Вывешивается картина Пусена «Вакханалия»).

Слышны звуки бубна... Это бежит свита Вакха – бога вина и веселья. Вакханалии – празднества в честь этого бога, часто не отличались благочестием... И вот Миниады, единственные из всех женщин города Орхомена, отказались принимать в них участие. Они остались дома, продолжая прясть, а приглашение бога встретили насмешками. Но разве можно перечить Вакху? Он разозлился и наслал на Миниад безумие, в припадке которого они убили сына одной из них... Плющ и виноград оплел покои дворца, по комнатам разлилось сияние, раздался рев диких зверей, а Миниады превратились в летучих мышей. С тех пор Миниады «звук издают, выводя свои легкие жалобы свистом» (Овидий).
Со свистом и писком, издаваемым летучими мышами, связана еще одна загадка, которую люди давно пытались отгадать.
Откроем страницу старинной книги – протокол заседания суда инквизиции в Толедо. Подсудимый – Хоаким Рикардо. За что его судят?
«Семь свидетелей под присягой и пятеро под пытками признали, что видели в его доме друзей сатаны, имена которых и назвать мерзко». Давайте представим, как это примерно было.

Судья. Хоаким Рикардо обвиняется в сообществе с богопротивными тварями. Волшебством обрамив себя в их образ, в полночь на 1, 3, 5 и 8 июля сего года вылетал из своего окна творить темные дела! Слово подсудимому! Клянитесь!

Хоаким Рикардо. Клянусь говорить правду и только правду и да поможет мне Бог! Демоны, которые живут в моем доме, безобидные Божьи создания. Простой народ по невежеству называет их одним именем с чертом. Я наловил их на колокольне, чтобы, ослепив, узнать, будут ли они летать. А сделал я это по примеру одного прелата черного духовенства родом из Италии, который поступал так же.

Судья. Вы говорите неправду! Для облегчения совести не лгите, признайтесь!

Хоаким Рикардо. Я уже все сказал!

Судья. Слово прокурору!

Прокурор. Мы вынуждены подвергнуть Хоакима Рикардо пытанию водой и веревками. Если он умрет во время пытки или у него сломаются руки, ноги, это случится по его вине, а не по нашей. Судя так, мы провозглашаем, приказываем, повелеваем, заседая в суде!

Так печально закончился суд! Мрачные времена, невежество! Не известно, был ли этот суд на самом деле. Но люди, которые хотели узнать, как летучие мыши «будут летать, не пользуясь зрением», почему они даже в кромешной тьме не натыкаются на препятствия, были. Этим вопросом в XVIII в. занимались итальянский ученый Спалланцани, швейцарец Жюрин и сам Жорж Кювье. Но разгадка пришла только в XX в. А теперь, наверное, и многие из вас знают ответ.

(Беседа с классом – учитель заслушивает учеников, обобщает и дополняет их сведения.)

Дело здесь в тонком слухе летучих мышей и их способности издавать писк с частотой до 150 кГц – 150 тыс. колебаний в секунду. Человеческое ухо не слышит эти звуки. А ухо летучих мышей способно различить не только сам сигнал, но и его эхо – звуковую волну, отразившуюся от какого-либо предмета на ее пути. После того как отраженный сигнал услышан, мозг зверька анализирует его и получает информацию об окружающих предметах. Это могут быть и препятствия, и добыча. Таким образом летучая мышь безошибочно схватывает в темноте бабочку или жука. Но и у насекомых выработались разные формы защиты. Мохнатых бабочек летучие мыши поймать не могут, так как мягкие предметы гасят звук. По этой же причине летучие мыши иногда запутываются в волосах – а вовсе не для того, чтобы кровь пить, как считали раньше.

Теперь вам известны «тайны» летучих мышей. Наука полностью сняла с них обвинение в причастности к «нечистой силе». Но дурная слава продолжает преследовать этих зверьков, их нередко убивают. Поэтому если вы услышите разговор о страшных летучих мышах, вмешайтесь, расскажите о них правду! И не позволяйте их обижать!

Домашнее задание. § 72* . Все летучие мыши, живущие в нашей стране, питаются летающими насекомыми. А как обстоят дела в тропиках? Используя дополнительную литературу, подготовьте сообщение о том, чем питаются различные представители отряда рукокрылых.
Подумайте и над таким вопросом – могли ли предками рукокрылых быть грызуны, как утверждает китайская легенда? Попробуйте найти информацию о строении разных систем органов животных этих двух отрядов, времени их возникновения в ходе эволюции и сделайте выводы.


* Биология. Животные. Учебник для 7–8-х классов общеобразовательных учреждений. Под ред. М.А. Козлова. – М.: Просвещение.

 

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru